[发明专利]一种陶瓷材料制品表面化学蚀刻方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种表面化学蚀刻方法，尤其是一种在陶瓷材料制品表面进行化学蚀刻的方法。

背景技术

目前，传统的金属材料表面图案的加工方法有冲压、注射成型或CNC加工处理，而塑料表面图案也一般通过注塑工艺形成。采用注射成型形成的图案立体感不强，棱角不分明，缺少美感；而金属材料采用冲压形成的图案也存在以上缺陷，造成以上原因是不管采用注射成型还是冲压成型，图案的根部很难进行处理，且采用以上方法处理的材料表面，表面粗糙度，光泽度及表面色度都难以控制，外观样色单一，缺少立体感及美感。

氧化锆陶瓷材料是目前发展最快的陶瓷材料之一，它具有硬度高、韧性好，耐磨性好，产品表面细腻，俗称“陶瓷钢”。目前，氧化锆陶瓷材料广泛用于陶瓷手表，陶瓷手机装饰件，由于作为装饰材料，则要求材料表面有更加丰富，更加立体感的图案或整体表面体现出不同的色度。而现有上述的加工方法处理的表面主要问题是棱角不分明，表面光泽度、色度不可调控，且冲压工艺只适应于具有韧性的金属材料，针对陶瓷材料这样的脆性材料则无计可施，特别是作为精细陶瓷的氧化锆材料则难度更大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种可在陶瓷材料制品表面加工出具有立体的凸凹图案或字体、且表面光泽度和深浅可控的化学蚀刻方法；同时，本发明还提供了采用所述化学蚀刻方法进行表面处理后的陶瓷材料制品。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种陶瓷材料制品表面化学蚀刻方法，包括以下步骤：

（1）前处理：将陶瓷材料制品置于蚀刻溶液进行腐蚀，以使陶瓷材料制品表面的色度、光泽度和粗糙度符合设计要求；

（2）覆盖保护膜：将设计好形状的保护膜覆盖在陶瓷材料制品表面，所述保护膜采用耐磨损、耐腐蚀材料制备而成；

（3）化学蚀刻：将覆盖有保护膜的陶瓷材料制品放于酸性溶液中进行浸泡蚀刻，蚀刻温度为室温至300℃，蚀刻时间为5分钟至10小时；

（4）清洗：对蚀刻后的陶瓷材料制品进行超声清洗，然后去除保护膜，烘干即可。

本发明所述蚀刻方法，首先对陶瓷材料制品进行前处理，将陶瓷材料制品置于蚀刻溶液中进行腐蚀，使其表面色度、光泽度和粗糙度符合要求；此前处理过程中，处理后陶瓷材料制品表面的色度、光泽度和粗糙度也根据需要选择；然后，在前处理后的陶瓷材料制品表面覆盖耐磨损、耐腐蚀的保护膜，所述保护膜的形状可根据最终在陶瓷材料制品表面形成的图案形状设计好，覆盖保护膜后，将陶瓷材料制品放在酸性溶液中进行浸泡蚀刻，此时覆盖有保护膜的陶瓷材料制品表面不会被蚀刻，而未覆盖保护膜的陶瓷材料制品表面部分会酸性溶液逐渐蚀刻，被蚀刻的陶瓷材料制品表面逐渐形成凹坑，而使得未蚀刻的陶瓷材料制品表面逐渐形成凸起，从而在陶瓷材料制品表面形成与所覆保护膜形状相同的图案及形状。陶瓷材料制品表面形成的图案及形状深浅可通过蚀刻液的选择、蚀刻时间及蚀刻温度等工艺条件控制。蚀刻完成后，对蚀刻后的陶瓷材料进行超声清洗，然后去除其表面的保护膜，烘干即可。上述所述方法可对多种硬质陶瓷材料实现高质量、高效率的表面蚀刻，蚀刻质量远优于传统的工艺，在陶瓷材料制品表面形成的图案的凹凸不限，深浅可控，立体感强，且表面光泽度、粗糙度、表面色度可控，能够蚀刻出各种艺术字以及任何图案，且能够蚀刻出不同色度的陶瓷材料制品，操作简单，通用性强。

上述步骤（2）中将设计好形状的保护膜覆盖在陶瓷材料制品表面，较佳地，所述保护膜的形状可通过计算机的软件设计形成任意的形状及图案，然后采用印刷机将设计好形状的保护膜直接印刷到陶瓷材料制品表面，这样操作更加智能快速，自动化程度更高。

作为本发明所述陶瓷材料制品表面化学蚀刻方法的优选实施方式，所述步骤（1）中的蚀刻溶液为HF酸溶液。所述步骤（1）中的蚀刻溶液采用HF酸溶液，可快速有效地对陶瓷材料制品表面进行腐蚀，使得陶瓷材料制品表面的色度、光泽度和粗糙度符合设计要求。当然，所述蚀刻溶液也可采用其他溶液或其他溶液的组合，只要能够对陶瓷材料制品表面起到腐蚀的作用，使得腐蚀后陶瓷材料制品表面的色度、光泽度和粗糙度达到设计的要求即可。

作为本发明所述陶瓷材料制品表面化学蚀刻方法的优选实施方式，所述步骤（2）中的保护膜采用PTFE膜或虫胶膜制备而成。所述保护膜需要采用耐磨损、耐腐蚀的材料制备而成，当选择采用PTFE膜或虫胶膜制备而成时，所述保护膜的耐磨损和耐腐蚀性能较好。当然，所述保护膜不限于采用PTFE膜或虫胶膜制备而成，只要能够保护覆盖有保护膜的陶瓷材料制品表面部分不会在步骤（3）的化学蚀刻过程中被酸性溶液蚀刻即可。