[发明专利]一种硅化木外观结构件的制备方法及其手机背板

说明书

本发明公开了一种硅化木陶瓷外观结构的制备方法及其手机背板，是通过木材基体吸附正硅酸乙酯和(或)正硅酸丁酯水解得到氧化硅提供硅源，多孔的木材纤维结构在氮气气氛下碳化提供碳源，硅源、碳源以及烧结过程的硅粉或一氧化硅在氮气气氛沿着木材的自有的纤维结构形状生长得到碳化硅、氮化硅以及氧化硅等组分的复合硅化木陶瓷外观结构件，该外观结构件不仅利用木材纤维特有的显微组织结构，力学性能优异，且表面具有木质纤维结构样式，解决氧化锆陶瓷外壳，结构色彩单一的问题，满足多样的消费需求。

技术领域

本发明涉及结构件制备领域，具体涉及消费电子背板结构件制备领域，特别涉及一种硅化木外观结构件的制备方法及其手机背板。

背景技术

随着手机等消费电子的迅猛发展，消费电子的外壳(背板)等结构件取得了长足的进步，但也遇到新的问题。特别是未来5G时代对消费电子外壳(背板)的材质提出了更苛刻的要求。传统金属由于其屏蔽效果，对天线设计带来巨大的挑战，其将不能用于5G外壳(背板)的制造，而塑料其的低强度、不耐磨限制了其在大尺寸屏幕、超薄领域的应用，另外随着消费审美的提高，传统单一的金属外壳和塑料材质的外壳(背板)也将难以打动消费者。

由于ZrO₂陶瓷和Al₂O₃陶瓷具有高的强韧性、良好抗弯强度，被广泛的应用于结构陶瓷和功能陶瓷领域。也有报道部分稳定氧化锆(TZP)可以通过粉末冶金方法，能够制备手表表壳、耐腐的表件和其它仪器零件。因此近年来，将其应用于手机外壳也越来越多的被研究者所尝试。例如申请号为201510309285.1的专利中采用了氧化锆主相中添加氧化铝、氧化钛等添加剂采用流延的方式制备手机外壳。但单纯的ZrO2陶瓷密度大、制件笨重，原料成本高，导致手机外壳等结构件的成本偏高。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种硅化木陶瓷外观结构的制备方法，包括以下步骤：

a)木材吸附正硅酸乙酯和(或)正硅酸丁酯溶液中；

b)将经步骤a)处理过的木材中的正硅酸乙酯和(或)正硅酸丁酯水解；

c)经步骤b)处理过的木材在隔氧条件下碳化得到素坯；

d)将素坯与硅粉和(或)一氧化硅在氮气气氛条件下烧结得到该陶瓷外观结构件。

优选的，在步骤a)之前，还包括去除木材中的去除木材中的抽提物、木质素等非纤维结构的化合物，形成多孔结构的木材的步骤1)。

优选的，步骤1)工艺方法为将木材浸泡在20℃～90℃的盐酸与双氧水的混合液中。

优选的，步骤1)浸泡工艺方法为加压浸泡，浸泡压力为0MPa～2.5MPa。

优选的，步骤a)木材吸附工艺为加压浸泡在正硅酸乙酯和(或)正硅酸丁酯溶液中，浸泡压力为0MPa～1MPa。

优选的，步骤b)使用水蒸气水解，水解温度为60℃～105℃，水解时间为1h～48h。

优选的，步骤c)碳化隔氧工艺为氮气气氛隔氧，为碳化温度为800℃～1100℃，碳化时间为1h～40h。

优选的，步骤d)中为硅粉与一氧化硅的摩尔比为0.5～3，烧结温度为1300℃～1550℃，烧结时间1～6h。

优选的，步骤d)中为硅粉与一氧化硅的摩尔比为0.7～1.5，烧结温度为1350℃～1450℃，烧结时间2～4h。

一种手机背板，在于将木材加工成半合围结构后，使用上述的的制备方法制备得到。