[发明专利]一种电子产品用多晶透明陶瓷的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备方法，特别涉及一种电子产品用多晶透明陶瓷的制备方法。

背景技术

目前市场上电子产品如平板、手机、手表等的屏幕保护产品，主要是以化学聚合物PC、PVC、PET等为原材料制作而成的薄膜，种类繁多，却都不甚完美。蓝宝石(Sapphire)机械强度高，导热性及化学稳定性好，光学透射率和抗辐射性能高，已被大量应用于航天军工、半导体照明等产业。

近年来，堪比钻石的蓝宝石成功应用于顶级奢侈品牌手机法拉利、诺基亚Vertu等，还被喻为“永不磨损玻璃”。蓝宝石的硬度达到了莫氏9级，仅次于钻石，其强度及耐摩擦力分别是普通玻璃的20倍和100倍，具有超强的抗冲击及全面抗刮擦能力，应用在手机上，可以使手机碎屏的风险大幅降低。相比较PET的耐热力，导热性极高的蓝宝石，其最高工作温度达到惊人的2000℃，且散热更快，大大降低了长时间打电话“烧耳朵”的隐患，还能抵抗强酸、强碱的侵蚀。众所周知，手机屏幕本身光照度很低，贴膜容易使屏幕光线折射，增加眼睛疲劳，形成或加重近视。蓝宝石因具有极高的光学透过率，散射小，加之精湛的镀膜工艺，蓝宝石使得完美逼真的色彩和清晰光亮的高清炫丽效果成为可能，弥补了普通高透膜不防污渍，影响原机显示效果的缺憾，并起到缓解用眼疲劳的效果。而极高的灵敏性，使得其比普通膜的触控更灵敏精准，画面更流畅。尤为值得赞赏的是，蓝宝石高于普通玻璃2倍的抗辐射能力，能全面阻隔紫外到中红外波段的辐射，有效降低电磁辐射对人体，尤其是对脑部的辐射危险。但是，虽然法拉利以及Vertu等成 功应用了蓝宝石，但是作为屏幕保护产品，其整体采用平面结构，使用时并不符合人体工程学，其边缘也仅进行了直倒角处理(比如C0.1mm的直倒角)，而直倒角两侧有明显棱角，在手机使用过程中容易造成崩边、缺口，易割手，使用时手感不好；而且，蓝宝石的加入，使得手机的成本大幅度提高，其经济效益和社会效益均不高。

透明陶瓷是指采用陶瓷工艺制备的具有一定透光性的多晶材料，又称光学陶瓷，也称多晶透明陶瓷，通常认为直线透过率在可见光范围内超过10％的陶瓷称为透明陶瓷。透明陶瓷经过几十年的发展，到目前已经研制出几十种透明陶瓷，其目前主要应用在照明技术、光学技术、特种仪器制造等工业上，在性能上，多晶透明陶瓷可与晶体和玻璃相媲美，在制备工艺上，具有自己独特的优势。与晶体相比：1、多晶透明陶瓷在热导率、热膨胀系数、吸收光谱、发射光谱、荧光寿命等方面，与晶体基本一致，激光性能与晶体相媲美甚至优于晶体，多晶透明陶瓷的部分机械性能优于晶体。2、大尺寸晶体生长一般需要几周甚至更长时间，工艺复杂难控，生长过程需要价格昂贵的铱坩埚；而多晶透明陶瓷制备工艺简单、周期短、成本低，实验设备要求不高。因多晶透明陶瓷与蓝宝石的诸多性能相似，且价格较蓝宝石低廉，常常用其来代替蓝宝石在工业上的使用。然而，多晶透明陶瓷目前用于电子产品的屏幕保护产品或Home键、盖板、镜头等部件上一直是空白，其主要受制备方法过程中得不到有效的提升其强度和光学质量的限制。

发明内容

为解决上述背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种电子产品用多晶透明陶瓷的制备方法，以达到有效的提升多晶透明陶瓷的强度和透光性，使其应用于电子产品的屏幕保护等产品的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种电子产品用多晶透明陶瓷的制备方法，包括以下步骤：1、多晶透明陶瓷切割；2、磨边处理；3、磨平；4、退火；5、抛光； 6、清洗；7、镀膜，在步骤3中还包括下述工序：

a、等离子蚀刻表面去损伤层去应力，将多晶透明陶瓷半成品平放于等离子蚀刻机的蚀刻腔内，关闭腔盖，将蚀刻腔抽真空至0.001Tor后，充入蚀刻气体和辅助气体，蚀刻气体体积流量为40-150sccm，辅助气体体积流量为4-30sccm，偏压设定为-100--600V，蚀刻时间为1-6分钟，蚀刻完毕后将多晶透明陶瓷半成品取出，依次进行浸泡清洗和烘干；

b、溶液腐蚀边缘，将烘干后的多晶透明陶瓷半成品放入装有浓度为60-80％的KOH溶液的腐蚀槽中，溶液温度为200-350℃，腐蚀1-3小时后将多晶透明陶瓷半成品从槽中取出，静置30分钟，然后依序进行清洗和烘干。

优选的，步骤1中所述的切割方法包括线切割、激光切割、金刚石砂轮切割和金刚石薄片切割，激光切割包括形状切割和打孔。