[发明专利]氧化锆陶瓷及其制备方法和电子产品壳体

说明书

本发明涉及氧化锆陶瓷技术领域，具体涉及一种氧化锆陶瓷及其制备方法和一种电子产品壳体。以所述氧化锆陶瓷的总量为基准，所述氧化锆陶瓷以元素计包含：20.65‑59.18wt％的Zr、0.82‑3.01wt％的Y、7.07‑53.03wt％的Ln、3.49‑28.7wt％的Al，Ln选自La、Eu、Nd、Gd、Ce和Sm中的至少一种；且所述氧化锆陶瓷包括：30‑63wt％的四方相氧化锆和37‑70wt％的次相，且所述次相包含LnAl₁₁O₁₈和/或LnAlO₃。本发明提供的氧化锆陶瓷同时满足：低透光率、高抗冲击性、低密度、低介电常数、低硬度、高韧性和易加工性。

技术领域

本发明涉及氧化锆陶瓷技术领域，具体地涉及一种氧化锆陶瓷及其制备方法和一种电子产品壳体。

背景技术

氧化锆陶瓷由于具有常规陶瓷耐腐蚀性好硬度高强度高的特点，因此有着广泛应用。其韧性(达到5-6MPa·m^1/2)虽然比常规其他陶瓷要高一些，但在做成大面积外观件时，有着抗冲击性弱的缺点；另外，在制备成手机后盖产品时，由于厚度很薄，所以氧化锆陶瓷本身的半透性会被放大，因此需要引入在背面涂覆油墨的工艺来防止内部的构件被看到，从而增加了成本；另外，随着5G时代到来，客户对介电常数和密度的要求越来越高，降低介电常数和密度已经成为迫切问题。因此，研发出一种低密度、低介电常数、高抗冲击性且兼具良好加工性的氧化锆陶瓷，对陶瓷后盖应用在5G时代，变得非常重要。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有氧化锆陶瓷无法同时兼具低密度、低介电常数、高抗冲击性、低透光率和易加工性等问题，提供一种新的氧化锆陶瓷及其制备方法和一种电子产品壳体，该氧化锆陶瓷具有低透光率和高抗冲击性，同时还具有低密度、低介电常数、低硬度、高韧性和易加工性等特点。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种氧化锆陶瓷，以所述氧化锆陶瓷的总量为基准，所述氧化锆陶瓷以元素计包含：20.65-59.18wt％的Zr、0.82-3.01wt％的Y、7.07-53.03wt％的Ln、3.49-28.7wt％的Al，其中，Ln选自La、Eu、Nd、Gd、Ce和Sm中的至少一种；且所述氧化锆陶瓷包括：30-63wt％的四方相氧化锆和37-70wt％的次相，且所述次相包含LnAl₁₁O₁₈和/或LnAlO₃。

优选地，所述氧化锆陶瓷中，LnAl₁₁O₁₈以晶须形式存在，LnAlO₃以钙钛矿形式存在。

优选地，以所述氧化锆陶瓷的总量为基准，所述氧化锆陶瓷以元素计包含：38.61-56.36wt％的Zr、1.09-2.86wt％的Y、7.64-45.45wt％的Ln、3.78-24.6wt％的Al；所述氧化锆陶瓷包括：40-60wt％的四方相氧化锆和40-60wt％的次相。

本发明第二方面提供一种氧化锆陶瓷的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)将含氧化钇的氧化锆、镧系氧化物和氧化铝的粉体，加入水、分散剂和粘合剂进行湿磨，得到浆料；

(2)将所述浆料进行干燥，得到复合氧化锆粉体；

(3)将所述复合氧化锆粉体依次进行成型、烧结，得到氧化锆陶瓷；

其中，所述镧系氧化物中Ln选自La、Eu、Nd、Gd、Ce和Sm中的至少一种；

其中，所述镧系氧化物和氧化铝的摩尔比y满足：1:11≤y≤1:1，其中，所述镧系氧化物以Ln计，所述氧化铝以Al计。

本发明第三方面提供一种第二方面提供的方法制得的氧化锆陶瓷。

本发明第四方面提供一种电子产品壳体，所述电子产品壳体含有第一方面提供的氧化锆陶瓷或第三方面提供的氧化锆陶瓷。