[发明专利]一种增韧氧化铝陶瓷手机背板及其制备方法

权利要求书

1.一种增韧氧化铝陶瓷手机背板，其特征为该手机背板材料组成包括掺杂增韧成分、掺杂改色成分、石墨烯和高纯度Al₂O₃；其中各组分占材料总质量百分比分别为：掺杂增韧成分为12-25％，石墨烯为0.25-1％，掺杂改色成分为1.25-4.25％，余量为高纯度Al₂O₃；

其中，掺杂增韧成分ZrO₂；掺杂改色成分为高纯Fe₂O₃、高纯CoO、高纯MnO₂、高纯NiO中的一种、两种或三种；所述高纯的纯度均为99.9％；

所述的一种增韧氧化铝陶瓷手机背板的制备方法，包括以下步骤：

(一)制备复合粉体

首先制得高纯氧化铝-掺杂增韧成分混合粉体，再加入掺杂改色成分和高纯石墨烯，一起放入行星球磨机上80-120r/min转速混合研磨12-24h，取出后得到复合粉体；

其中，各组分占复合粉体的质量百分比：掺杂增韧成分为12-25％，掺杂改色成分为1.25-4.25％，高纯石墨烯为0.25-1％，余量为高纯氧化铝；

(二)制备生胚，采用以下两种方法之一：

方法一，包括以下步骤：

向有机载体中加入助燃剂，将有机载体、复合粉体、混合溶液混合，在100℃下混合1-2h；随后进行喷雾造粒，得到注塑所需的颗粒状物料；将所得物料放入注塑机注塑，得到背板生坯；注塑机的注塑压力为45-55MPa，注塑温度为120-145℃；注塑毛坯的保压时间为30到60分钟；

其中，有机载体的组分的质量百分组成为：石蜡45-55％，聚乙烯7.5-20％，乙烯丙烯酸乙酯15-25％，聚苯乙烯4-19％，聚甲基丙烯酸酯 2-8％，邻苯二甲酸二丁酯1-4％；助燃剂占复合粉体质量的0.1-1％；混合溶液由二乙醇胺和聚硅氮烷按质量比1:1混合而得；质量比有机载体：复合粉体：混合溶液＝35-45:100:10；

或者，方法二，包括以下步骤：

将复合粉体加入到混合溶剂中，再加入聚丙烯酸铵分散剂和PVB粘结剂，然后加入到球磨罐中，球磨时的转速为80-120r/min，球磨8-12h得到均匀分散的流延浆料，浆料经过滤并真空脱泡后流延成厚度为0.8-2mm的膜带；将流延膜带在干燥箱中干燥2-4小时，温度80-90℃，然后切片置于钢模中，真空包装密封后放入温等静压机中进行温等静压，温等静压过程为先升温至80-90℃，然后放入真空包装密封后的产品保温5-15min，加压至150MPa，保压20-30min后泄压，得到具有2D形状的背板生坯；

其中，混合溶剂由质量比为1:1的甲苯和异丙醇混合而得；混合溶剂为复合粉体的质量比为70％；聚丙烯酸铵为复合粉体质量的2.0％，PVB为复合粉体质量的3.1％；

(三)制备氧化铝陶瓷手机背板：

将步骤(二)得到的背板生坯在90-110℃下干燥时间为1-3小时；得到干燥的毛坯再放入热脱脂设备中，温度400-550℃下脱脂35-45小时；

随后将其在有惰性气体气氛下预烧结2-3小时，温度800-1000℃；然后以每小时200℃的速率升温至1450-1550℃，烧结2-3小时；随后将材料以30-50℃/每小时的温度变化速率降温至950℃，再以相同的速率升温至1050℃，然后再次降温到950℃，总计重复950℃升温到1050℃再降温到950℃的循环5-10次后，将温度保持在1000℃，保温72～90小时；最后随炉冷却，得到氧化铝陶瓷手机背板材料；

所述的步骤(二)中方法一中所述的助燃剂为碳酸硼、碳酸锂和碳酸铝中的一种或几种；

所述的步骤(三)中烧结时的惰性气体为氩气。