CN113352240B - 磨砂玻璃及其制备方法、电子设备壳体和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了磨砂玻璃及其制备方法、电子设备壳体和电子设备，该方法包括：利用断裂韧性为27～60Mpa·m^1/2的喷料对玻璃的外表面进行喷砂处理。具体的，采用具有上述断裂韧性的喷料，喷料的韧性较好，在喷砂过程中喷料不易碎裂，可以很好的解决喷砂过程中由于喷料颗粒破碎带来的粒子凹坑直径极差范围难以控制的问题，得到的磨砂玻璃表面的粒子凹坑直径极差范围较小，质感细腻，外观独特新颖，美观度高，且防眩光和抗指纹能力卓越。

Description

磨砂玻璃及其制备方法、电子设备壳体和电子设备

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，具体的，涉及磨砂玻璃及其制备方法、电子设备壳体和电子设备。

背景技术

随着技术发展，对于电子设备的外观要求越来越高，具有防眩光和渐变效果的电子设备壳体也被广泛应用，目前通常通过喷砂或者喷涂有机物的形式制备磨砂玻璃，但是目前的磨砂玻璃并不能达到理想的性能，对于具有渐变效果的蒙砂玻璃，基本无法做到连续渐变，因此，目前蒙砂玻璃相关工艺仍有待改进。

申请内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出一种粒子凹坑直径极差范围小、质感细腻、外观独特新颖、抗指纹能力卓越的蒙砂玻璃及其制备方法。

在本申请的一个方面，本申请提供了一种制备磨砂玻璃的方法。根据本申请的实施例，该方法包括：利用断裂韧性为27～60Mpa·m^1/2的喷料对玻璃的外表面进行喷砂处理。具体的，采用具有上述断裂韧性的喷料，喷料的韧性较好，在喷砂过程中喷料不易碎裂，可以很好的解决喷砂过程中由于喷料颗粒破碎带来的粒子凹坑直径极差范围难以控制的问题，得到的磨砂玻璃表面的粒子凹坑直径极差范围较小，质感细腻，外观独特新颖，美观度高，且防眩光和抗指纹能力卓越。

在本申请的另一方面，本申请提供了一种磨砂玻璃。根据本申请的实施例，该磨砂玻璃是通过前面所述的方法制备的。该磨砂玻璃表面的粒子凹坑直径极差范围较小，质感细腻，外观美观，且能够实现连续的渐变效果，同是玻璃表面的裂纹、崩坏等不良较少，玻璃性能更好。

在本申请的又一方面，本申请提供了一种磨砂玻璃。根据本申请的实施例，所述磨砂玻璃表面的粒子凹坑直径极差范围小于35微米。相比于相关技术中大于50微米的粒子凹坑直径极差，本申请的磨砂玻璃外观更加美观，质感更加细腻，能够给用户带来差异化的体验，更好的满足用户对于外观、个性化和时尚的追求。

在本申请的再一方面，本申请提供了一种电子设备壳体。根据本申请的实施例，所述电子设备壳体的至少一部分是由前面所述的磨砂玻璃构成的。该电子设备壳体外观美观，质感细腻，能够给用户带来差异化的体验，更好的满足用户对于外观、个性化和时尚的追求。

在本申请的另一方面，本申请提供了一种电子设备。根据本申请的实施例，该电子设备包括：前面所述的电子设备壳体，所述电子设备壳体中限定出容纳空间；显示屏，所述显示屏设置在所述容纳空间中。该电子设备外观美观，质感细腻，还能够实现渐变防眩光效果，从而可以进一步增加电子设备的美观感，呈现出颜色、图案、视觉等多样化的外观效果。

附图说明

图1是本申请一个实施例的玻璃的平面结构示意图。

图2是本申请一个实施例的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

在本申请的一个方面，本申请提供了一种制备磨砂玻璃的方法。根据本申请的实施例，该方法包括：利用断裂韧性为27～60Mpa·m^1/2(具体如27Mpa·m^1/2、30Mpa·m^1/2、35Mpa·m^1/2、40Mpa·m^1/2、45Mpa·m^1/2、50Mpa·m^1/2、55Mpa·m^1/2、60Mpa·m^1/2等)的喷料对玻璃的外表面进行喷砂处理。具体的，采用具有上述断裂韧性的喷料，喷料的韧性较好，在喷砂过程中喷料不易碎裂，可以很好的解决喷砂过程中由于喷料颗粒破碎带来的粒子凹坑直径极差范围难以控制的问题，得到的磨砂玻璃表面的粒子凹坑直径极差范围较小，质感细腻，外观独特新颖，美观度高，且防眩光和抗指纹能力卓越。

具体的，该方法中采用的玻璃的具体种类没有特别限制，可以根据实际使用需要灵活选择。一些具体实施例中，可以为任何能够满足电子设备壳体使用要求的玻璃，例如康宁玻璃、AGC玻璃、肖特玻璃等等。而玻璃的具体形状和尺寸也是可以根据实际产品需要进行调整的，例如，可以选择大片玻璃作为原料，然后对大片玻璃进行开料得到该方法中的玻璃，其中，开料是指根据产品图纸对大片玻璃进行外形加工。

可以理解，在进行喷砂处理之前，还可以对开料后的玻璃表面进行清洗和烘干，以水不聚流、不挂壁为标准。由此，可以有效去除玻璃表面的脏污，利于后续步骤的进行。具体的清洗方式可以为水洗、超声清洗等等，在此不再过多赘述。

具体的，所述喷料的硬度可以小于所述玻璃的硬度。由此，可以很好的解决喷砂过程中由于喷料颗粒破碎带来的粒子凹坑直径极差范围难以控制的问题，同时对玻璃的损伤也相对较小，玻璃表面裂纹、崩坏等不良较少。

具体的，所述喷料可以为金属粉，更具体的，所述金属粉可以包括铝粉、铜粉和镍粉中的至少一种。由于金属具有较好的延展性，采用金属粉作为喷料可以有效避免喷砂过程中粒子破碎带来的粒子凹坑之间极差范围难以控制的问题。一个具体示例中，喷料可以为铝粉，既可以满足韧性、硬度的要求，喷砂过程中不易破碎，且残留在玻璃表面的铝粉更易于清洗。

可以理解，喷料的粒径范围可以根据想达到的蒙砂效果进行调整。一些具体实施例中，所述喷料的粒径可以为60～100微米(具体如60微米、65微米、70微米、75微米、80微米、85微米、90微米、95微米、100微米等)。在该粒径范围内，获得的蒙砂玻璃的外观效果好，质感细腻，可以给予用户差异化的使用体验，能更好的满足用户对外观、个性化和时尚的使用要求。

可以理解，渐变效果的电子设备款式更加新颖，呈现出渐变的颜色、图案等不同的效果，能够更好地满足用户的需求。而在申请的该方法中，可以获得连续渐变的蒙砂玻璃效果。

一种实施方式中，在所述喷砂处理过程中，用于喷射所述喷料的喷枪从所述玻璃的一端向相对的另一端移动，且随着喷砂时间延长所述喷料的喷射速度逐渐增大或逐渐减小。具体的，喷料的喷射速度不同，则和玻璃表面之前的作用力不同，在玻璃表面形成的凹坑的深度、直径都会存在差异，通过控制喷射速度的逐渐变化结合采用韧性较好的喷料，可以很好地控制玻璃表面凹坑的形貌变化，实现连续渐变的效果，在100X光学显微镜下渐变区域和非渐变区域之间看不到明显分界线。

另一种实施方式中，所述喷砂处理包括n次喷砂，第i次喷砂的覆盖区域的面积大于第i-1次喷砂的覆盖区域的面积，且第i-1次喷砂的覆盖区域落在第i次喷砂的覆盖区域之中，其中，i为大于等于1且小于等于n的任意正整数，n为大于等于2的正整数。由此，玻璃表面上的不同区域经过喷砂的次数不同，则玻璃表面不同区域中的凹坑的深度、直径等不同，进而可以实现渐变的效果。以进行4次喷砂处理为例说明，具体参照图1，玻璃的一个表面划分为四个区域10、20、30和40，第一次喷砂仅覆盖区域10，第二次喷砂覆盖区域10和20，第三次喷砂覆盖区域10、20和30，而第四次喷砂覆盖全部四个区域10、20、30和40，也就是说，区域10经过四次喷砂处理，区域20经过三次喷砂处理，区域30经过二次喷砂处理，而区域40仅经过一次喷砂处理。由此，可以很好的形成连续渐变的效果。

具体的，本申请的该方法还可以包括：对经过所述磨砂处理的玻璃进行清洗，以去除所述玻璃表面的残留喷料。可以理解，喷砂过程中喷料高度喷向玻璃表面，在玻璃表面形成凹坑的同时，也会有一部分喷料粘在玻璃表面，即喷砂处理后玻璃表面会有残留的喷料，此时可以通过清洗去除该残留喷料。可以理解，具体的清洗方式可以根据喷料的种类、与玻璃之间的结合力等各方面因素进行选择，一些具体示例中，可以通过酸洗去除残留喷料，具体可以选择能够与喷料反应但不与玻璃反应的酸溶液对经过喷砂处理的玻璃进行清洗，由此既可以有效去除喷料，又不会对玻璃造成损伤。一个具体示例中，所述喷料为铝粉，所述清洗采用的清洗液为质量浓度为5～10％(具体如5％、6％、7％、8％、9％、10％等)的盐酸溶液。而具体的清洗时间可以为2-5min(具体如2min、3min、4min、5min等)。该时间范围内，既能够完全去除残留喷料，又节省时间，利于提高效率。

进一步的，经过上述清洗之后，还可以采用超声波再次对玻璃进行清洗，以清洗掉玻璃表面残留的废渣、上个步骤中残留的清洗液(如酸溶液)等。由此，玻璃表面洁净，利于后续步骤进行。

具体的，该方法还可以包括：对经过所述喷砂处理的所述玻璃进行蚀刻。由此，蚀刻步骤中可以将喷砂形成的尖点(应力集中点)蚀刻掉，同时也可以对喷砂形成的凹坑形状进行一定程度的修正，以实现更好的磨砂效果，同时玻璃的性能更佳。一些具体实施例中，按照质量百分比计，所述刻蚀采用的蚀刻液包括：氟化铵8～15％(具体如8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％等)；盐酸1～5％(具体如1％、2％、3％、4％、5％等)；硫酸10～30％(具体如10％、12％、15％、18％、20％、21％、23％、25％、28％、30％等)；及余量的水。可以对玻璃表面用蚀刻药液进行蚀刻处理5-25min(具体如5min、8min、10min、12min、15min、18min、20min、22min、25min等)。该步骤中，由于采用了氟化铵+无机酸的组合蚀刻液代替传统的HF蚀刻液，在腐蚀速度及腐蚀量的控制上更加容易，得到的蒙砂玻璃质感更细腻，外观更加美观。

一些具体实例中，在进行蚀刻之前，可以先在不需要蚀刻的玻璃表面上形成抗酸油墨保护层，仅需要进行蚀刻的玻璃表面暴露出来，待蚀刻之后，再将抗酸油墨保护层去除，而抗酸油墨具体可以通过涂覆、丝印等工艺形成，具体步骤和参数可以参照常规工艺进行，在此不再一一赘述。进一步的，形成抗酸油墨保护层的步骤可以在喷砂处理之前进行，由此，在保证蚀刻步骤中的保护效果的同时，在喷砂步骤中也可以起到一定保护作用。

具体的，该方法还可以包括：对经过所述喷砂处理的玻璃进行抛光处理。抛光处理可以将玻璃表面上的非透明微观凹坑形貌处理透亮，达到漫反射效果，从而达到更好的防眩光和防指纹效果。一些具体示例中，可以对上述蚀刻后的玻璃表面进行抛光处理10-30min(具体如10min、12min、15min、18min、20min、22min、25min、26min、28min、30min等)，而具体的抛光步骤和抛光参数可以根据实际需要进行灵活选择，在此不再一一赘述。

可以理解，在该方法包括蚀刻步骤时，抛光处理可以在蚀刻步骤之后进行。由此，利于简化步骤，减少工序，降低成本，提高效率。

在本申请的另一方面，本申请提供了一种磨砂玻璃。根据本申请的实施例，该磨砂玻璃是通过前面所述的方法制备的。该磨砂玻璃表面的粒子凹坑直径极差范围较小，质感细腻，外观美观，且能够实现连续的渐变效果，同是玻璃表面的裂纹、崩坏等不良较少，玻璃性能更好。

在本申请的又一方面，本申请提供了一种磨砂玻璃。根据本申请的实施例，所述磨砂玻璃表面的粒子凹坑直径极差范围小于35微米，具体可以在5～20微米(具体如5微米、6微米、7微米、8微米、9微米、10微米、11微米、12微米、13微米、14微米、15微米、16微米、17微米、18微米、19微米、20微米等)范围内。相比于相关技术中大于50微米的粒子凹坑直径极差，本申请的磨砂玻璃外观更加美观，质感更加细腻，能够给用户带来差异化的体验，更好的满足用户对于外观、个性化和时尚的追求。

具体的，本申请的上述磨砂玻璃可以满足以下条件的至少之一：表面粗糙度为50nm～9μm(具体如50nm、100nm、500nm、1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm等)；雾度为20％～40％(具体如20％、25％、30％、35％、40％等)；60度光泽度为30％～60％(具体如30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％deng)；所述磨砂玻璃为渐变磨砂玻璃，在100X光学显微镜下渐变区域和非渐变区域之间看不到明显分界线。

由此，具有更好的使用效果。

在本申请的再一方面，本申请提供了一种电子设备壳体。根据本申请的实施例，所述电子设备壳体的至少一部分是由前面所述的磨砂玻璃构成的。该电子设备壳体外观美观，质感细腻，能够给用户带来差异化的体验，更好的满足用户对于外观、个性化和时尚的追求。

具体的，该电子设备壳体可以由前面所述的磨砂玻璃构成。该电子设备壳体没有电子屏蔽问题，符合5G的使用要求。进一步的，电子设备壳体的具体形状、尺寸等均可以根据实际产品需要进行设计，例如可以为平板结构、2.5D结构、3D结构等等。

在本申请的另一方面，本申请提供了一种电子设备。根据本申请的实施例，参照图2，该电子设备包括：前面所述的电子设备壳体100，所述电子设备壳体中限定出容纳空间；显示屏200，所述显示屏200设置在所述容纳空间中。该电子设备外观美观，质感细腻，还能够实现渐变防眩光效果，从而可以进一步增加电子设备的美观感，呈现出颜色、图案、视觉等多样化的外观效果。

具体的，该电子设备的具体种类没有特别限制，可以为任何已知的电子设备，具体如手机、平板电脑、游戏机、可穿戴设备等等，而除了前面描述的壳体和显示屏之外，该电子设备还可以包括常规电子设备必要的结构和部件，以手机为例，该电子设备还可以包括触控屏、指纹识别模组、电池、主板、储存器等等，在此不再一一赘述。

下面详细描述本申请的实施例。

实施例1

1.开料：选择康宁玻璃作为原材料，根据产品图纸进行外形加工；

2.清洗：对步骤1开料后的玻璃表面进行清洗、烘干，以水不聚流、不挂壁为标准；

3.丝印+喷砂：在玻璃的非蚀刻面用抗酸油墨进行印刷保护；采用喷砂工艺将经过过滤筛筛过的60～80μm的铝粉(断裂韧性为32～38Mpa·m^1/2)高速喷向玻璃表面，控制所述喷枪喷射的速度随时间的延长递减，控制所述喷枪从所述玻璃基板的上端向所述玻璃基板的下端运动，得到渐变磨砂效果的玻璃；

4.酸洗：对玻璃表面用药液进行预洗2min；药液主要成分为稀释的盐酸，其中盐酸的浓度为8wt％；

5.清洗：采用超声波清洗，清洗掉玻璃表面残留的废渣；

6.蚀刻：然后对玻璃表面用蚀刻药液进行蚀刻处理15min，上述玻璃蚀刻液由按以下重量百分含量的成分组成：氟化铵10％、盐酸3％、硫酸20％、余量为去离子水，使玻璃工作面形成大小形状相似的非透明的微观凹坑形貌；

7.对玻璃表面在化学抛光设备上，进行抛光处理10min，使玻璃表面上的非透明微观凹坑形貌处理透亮，达到漫反射效果从而形成渐变防炫光效果。

经过测试得到的该渐变防眩光玻璃的性能参数如下：表面粗糙度Ra为82～96nm、雾度为22％、60度光泽度为48％、100X光学显微镜下渐变区域和非渐变区域分界处看不到明显分界线，粒子凹坑直径极差范围为5～20微米。

对比例1

具体步骤如实施例1，差别在于采用氧化铝粉(断裂韧性为3～4Mpa·m^1/2)作为喷料。经过测试得到的该渐变防眩光玻璃的性能参数如下：表面粗糙度Ra为200～300nm、雾度为40～50％、60度光泽度为30～40％、100X光学显微镜下渐变区域和非渐变区域分界处看到明显分界线，粒子凹坑直径极差范围大于100微米。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (17)

1.一种制备磨砂玻璃的方法，其特征在于，包括：

利用断裂韧性为27～60Mpa·m^1/2的喷料对玻璃的外表面进行喷砂处理，

所述喷砂处理包括n次喷砂，第i次喷砂的覆盖区域的面积大于第i-1次喷砂的覆盖区域的面积，且第i-1次喷砂的覆盖区域落在第i次喷砂的覆盖区域之中，其中，i为大于等于1且小于等于n的任意正整数，n为大于等于2的正整数；

所述喷料的粒径为60～100微米。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述喷料的硬度小于所述玻璃的硬度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述喷料为金属粉。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述金属粉包括铝粉、铜粉和镍粉中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

对经过所述喷砂处理的玻璃进行清洗，以去除所述玻璃表面的残留喷料。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述清洗包括酸洗。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述喷料为铝粉，所述清洗采用的清洗液为质量浓度为5～10％的盐酸溶液。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述喷砂处理过程中，用于喷射所述喷料的喷枪从所述玻璃的一端向相对的另一端移动，且随着喷砂时间延长所述喷料的喷射速度逐渐增大或逐渐减小。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

对经过所述喷砂处理的所述玻璃进行蚀刻。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，按照质量百分比计，所述蚀刻采用的蚀刻液包括：

氟化铵8～15％；

盐酸1～5％；

硫酸10～30％；及

余量的水。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

对经过所述喷砂处理的玻璃进行抛光处理。

12.一种磨砂玻璃，其特征在于，是通过权利要求1～11中任一项所述的方法制备的。

13.根据权利要求12所述的磨砂玻璃，其特征在于，所述磨砂玻璃表面的粒子凹坑直径极差范围小于35微米。

14.根据权利要求13所述的磨砂玻璃，其特征在于，所述磨砂玻璃表面的粒子凹坑直径极差范围在5～20微米范围内。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的磨砂玻璃，其特征在于，满足以下条件的至少之一：

表面粗糙度为50nm～9μm；

雾度为20％～80％；

60度光泽度为30％～60％；

所述磨砂玻璃为渐变磨砂玻璃，在100X光学显微镜下渐变区域和非渐变区域之间看不到明显分界线。

16.一种电子设备壳体，其特征在于，所述电子设备壳体的至少一部分是由权利要求12～15中任一项所述的磨砂玻璃构成的。

17.一种电子设备，其特征在于，包括：

权利要求16所述的电子设备壳体，所述电子设备壳体中限定出容纳空间；

显示屏，所述显示屏设置在所述容纳空间中。

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