[发明专利]一种绝缘性基材表面图案化方法和一种陶瓷

说明书

技术领域

本发明涉及一种绝缘性基材表面图案化方法和一种陶瓷。

背景技术

激光打标是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射，使表层材料汽化或发生颜色变化，从而留下永久性标记的一种打标方法。

对于如氧化铝和氧化锆这样的白色陶瓷，由于对激光的吸收性较差，因此如果采用低能量的激光（例如波长为1064nm且功率为20W的激光），则无法进行打标。尽管采用更高能量的激光能够在这些白色陶瓷上进行形成图案，但是形成的图案的精细度不高，而且采用更高能量的激光增加了打标成本。因此，在对白色陶瓷进行打标时，通常是在陶瓷基材中添加一些能够促进激光吸收的物质，然后进行激光打标。但是，在陶瓷基材中添加其它物质必然会对陶瓷的本体特性（如微观结构和颜色）造成影响。

因此，亟需一种对白色陶瓷的表面进行图案化的方法，该方法不会对陶瓷基材的本体特性（如微观结构和颜色）产生影响，并且即使使用低能量的激光也能将表面图案化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的对白色陶瓷的表面进行图案化的方法存在的不足，提供一种适于对陶瓷基材的表面进行图案化的方法，该方法不会对陶瓷基材的本体特性（如微观结构和颜色）产生影响，并且即使使用低能量的激光也能将表面图案化。

根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种绝缘性基材表面图案化方法，该方法包括以下步骤：

（1）用选自ZnO、SnO₂和TiO₂中的一种或多种物质在绝缘性基材的至少一个表面上形成膜；

（2）用能量束对所述膜的至少部分表面进行照射，以在膜上形成图案。

根据本发明的方法不是在绝缘性基材中引入促进能量束吸收的物质，因而不会对绝缘性基材的本体特性（如微观结构和颜色）产生影响。并且，本发明的方法用选自ZnO、SnO₂和TiO₂中的一种或多种物质在绝缘性基材的至少一个表面上形成膜，所述膜的颜色浅，不会或基本不会掩盖绝缘性基材的本体颜色；更重要的是，所述膜对能量束的吸收能力强，即使采用能量较低的能量束（例如：波长为1064nm且功率为20W的激光）对膜的至少部分表面进行照射，也能在膜上形成图案，因而可以用于在陶瓷表面形成精细的图案标示，或者在陶瓷表面制作更精细的线路。

根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种陶瓷，该陶瓷包括陶瓷基材、以及位于所述陶瓷基材的至少一个表面上的由选自ZnO、SnO₂和TiO₂中的一种或多种物质形成的膜，所述膜承印有图案。

根据本发明的陶瓷不仅表面具有图案，而且仍然保持了陶瓷基材本身的特性。

具体实施方式

根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种绝缘性基材表面图案化方法，该方法包括步骤（1）：用选自ZnO、SnO₂和TiO₂中的一种或多种物质在绝缘性基材的至少一个表面上形成膜。

优选地，所述膜由ZnO和/或SnO₂形成；或者所述膜由第一成膜物质和第二成膜物质形成，所述第一成膜物质为ZnO和/或SnO₂，所述第二成膜物质为TiO₂。由此形成的膜对于能量束具有更高的吸收能力，从而能够用能量更低的能量束进行照射，形成精细度更高的图案。

在所述膜由第一成膜物质和第二成膜物质形成时，第一成膜物质与第二成膜物质之间的相对比例可以根据随后用于照射的能量束的能量大小进行适当的选择。例如，所述膜中，第一成膜物质的总量为50-99重量%，第二成膜物质的总量为1-50重量%，这样即使采用低能量的能量束进行照射也能够形成精细的图案并具有化学镀活性。优选地，所述膜中，第一成膜物质的总量为80-99重量%，第二成膜物质的总量为1-20重量%，这样能够获得更高的镀覆速率，而且化学镀形成的镀层具有更高的附着力。更优选地，所述膜中，第一成膜物质的总量为85-95重量%，第二成膜物质的总量为5-15重量%，具有这样组成的膜的颜色更接近于绝缘性基材的本体颜色，并且对能量束具有更高的吸收能力，同时在后续的化学镀过程中还能获得更高的镀覆速率。

所述第一成膜物质和第二成膜物质可以以混合物的形式存在于一层膜中，也可以各自成膜且各层膜相互邻接。