[发明专利]一种高性能氮化硅陶瓷手机后盖材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高性能氮化硅陶瓷手机后盖材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)以Si₃N₄粉为原料，以MgO-Re₂O₃为烧结助剂，将Si₃N₄和MgO-Re₂O₃按质量分数比为60～99％：1～40％的配比经混料、干燥后，得到Si₃N₄-MgO-Re₂O₃混合粉体记为粉体A，其中Re为Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu；所述的MgO-Re₂O₃中的MgO：Re₂O₃质量分数比为1～99％：99～1％；将Si₃N₄粉经过与前述相同的混料和干燥工艺得到的粉体记为粉体B；

(2)将粉体A：粉体B按50～80vol％:50～20vol％比例，依次加入烧结炉中，在氮气环境下进行烧结，氮气压力为负压；最后烧结得到高性能氮化硅陶瓷手机后盖材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的Si₃N₄粉纯度为95～100％，粒径为<10μm；MgO粉纯度为95～100％，Re₂O₃纯度为99.9％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述Si₃N₄-MgO-Re₂O₃混合粉体是将Si₃N₄和MgO-Re₂O₃按配比进行混料，以乙醇为溶剂，以Si₃N₄球为球磨介质，在行星式球磨机上混合4～18h，干燥后得到Si₃N₄-MgO-Re₂O₃混合粉体。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述粉体A：粉体B的比例为80vol％：20vol％。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述球磨是在行星式球磨机上混合8h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述Si₃N₄和MgO-Re₂O₃的质量分数比为90％：10％，其中MgO-Re₂O₃的MgO：Re₂O₃质量分数比为55％：45％，Re为Y。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的烧结具体按照以下步骤：在1000～1500℃保温1～240min，整个过程烧结气氛为氮气，氮气压力为10^-4～1bar，制备得到高性能氮化硅陶瓷手机后盖材料。

8.一种由权利要求1～7任一项所述制备方法制备得到的高性能氮化硅陶瓷手机后盖材料，其特征在于：该材料的相对密度大于95％，表层硬度为18～30GPa，断裂韧性为10～20MPa·m^1/2，抗弯强度为1200～1500Mpa。

9.根据权利要求8所述的高性能氮化硅陶瓷手机后盖材料在制备手机后盖中的应用，其特征在于：所述应用是将高性能氮化硅陶瓷手机后盖材料经切割、粗磨、精磨和抛光工序后得到手机后盖产品。