一種遮光白色陶瓷及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種遮光陶瓷及其制備方法，尤其是一種可用于指紋識(shí)別領(lǐng)域的遮光 白色陶瓷及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 陶瓷材料具有強(qiáng)度大、硬度高、耐磨和耐腐蝕性好等優(yōu)良的特性，被廣泛的應(yīng)用于 各個(gè)領(lǐng)域，如刀具、表殼、模具、手機(jī)外殼和各種陶瓷結(jié)構(gòu)件等。近年來(lái)，隨著人們對(duì)裝飾品 要求的不斷提高，彩色陶瓷W其優(yōu)異的機(jī)械性能、鮮艷高雅的色調(diào)、金屬光澤及環(huán)境友好、 無(wú)毒害無(wú)過(guò)敏等特點(diǎn)，成為高檔裝飾領(lǐng)域的新寵，如按壓式指紋識(shí)別用陶瓷蓋板、高檔手表 的表殼、表鏈、手機(jī)外殼和高級(jí)紐扣等。
[0003] 但在較薄的陶瓷制品當(dāng)中，一般白色陶瓷一旦厚度越減小，透光率增加，運(yùn)種情況 對(duì)薄片狀的陶瓷成品其白度及遮光度都有所影響，運(yùn)些因素限制了白色陶瓷的生產(chǎn)和更加 廣泛的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種具有較高白度和透 光率、表面具有優(yōu)良遮光效果的遮光白色陶瓷；同時(shí)，本發(fā)明還公開(kāi)了所述遮光白色陶瓷的 制備方法。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種遮光白色陶瓷，所述遮光白色陶 瓷包括:含有至少一層致密陶瓷層的頂層、含有至少一層多孔陶瓷層的中間層、含有至少一 層致密陶瓷層的底層。
[0006] 本發(fā)明的遮光白色陶瓷包含頂層、中間層和底層，為多層結(jié)構(gòu)，其中的中間層含有 至少一層多孔陶瓷層，由于多孔材料具有高光折射率，而部分陶瓷可達(dá)到增加白度的效果， 因此本發(fā)明中將含有至少一層多孔陶瓷層的中間層置于遮光白色陶瓷的頂層和底層之間， 在提高折射率的同時(shí)能夠達(dá)到反復(fù)折射的效果，使得本發(fā)明的遮光白色陶瓷的白度增加、 透光率增加，從而使得所述遮光白色陶瓷的表面遮光效果較好。
[0007] 作為本發(fā)明所述遮光白色陶瓷的優(yōu)選實(shí)施方式，所述致密陶瓷層包含骨架料，所 述骨架料為 2'〇2、412〇3、￥2〇3、1'1〇2、化0、化51〇3、8曰0)3、8曰5〇4、]\%0、〔曰2扣3、8曰1'1〇3、4^中的一 種或幾種復(fù)合而成的陶瓷材料Y203化0ZrSi03BAC03BAS04;所述多孔陶瓷層包含骨架料和 致孔齊 U，所述骨架料為化 〇2、Al2〇3、Y2〇3、Ti〇2、ZnO、ZrSi〇3、BaC〇3、BaS〇4、MgO、CaZr〇3、BaTi〇3、 AlN中的一種或幾種復(fù)合而成的陶瓷材料，所述致孔劑為聚甲基丙締酸正下醋、聚乙締醇、 石墨粉、炭黑、聚乙二醇和淀粉中的至少一種。本發(fā)明所述致密陶瓷層中的骨架料和多孔陶 瓷層中的骨架料，各自獨(dú)立可選擇相同或不同的物質(zhì)。
[000引作為本發(fā)明所述遮光白色陶瓷的優(yōu)選實(shí)施方式，所述致密陶瓷層和多孔陶瓷層中 的骨架料相同，均為Zr化、ZnO或ZrSi03或它們S種復(fù)合而成的陶瓷材料。當(dāng)所述致密陶瓷 層和多孔陶瓷層中的骨架料相同，且同時(shí)為化化、ZnO或化Si03或它們S種復(fù)合而成的陶瓷 材料時(shí)，所得遮光白色陶瓷具有更好的強(qiáng)度。
[0009] 作為本發(fā)明所述遮光白色陶瓷的優(yōu)選實(shí)施方式，所述致密陶瓷層和多孔陶瓷層均 還包括粘結(jié)劑、增塑劑、分散劑和有機(jī)溶劑;所述粘結(jié)劑為聚氯乙締、聚乙締醇、聚乙締縮下 醒、丙締酸樹(shù)脂、甲基纖維素、乙基纖維素、硝化纖維醋、聚氨醋樹(shù)脂和酪醒樹(shù)脂中的至少一 種;所述增塑劑為D0P、二辛醋、BBP、DBP中的至少一種;所述分散劑為聚丙締酸鋼鹽或憐酸 醋類;所述有機(jī)溶劑為乙醇、丙酬、甲苯、二甲苯、異丙醇、松油醇、乙酸乙醋、乙酸下醋、乙二 醇單乙酸、乙二醇單下酸、下基卡必醇中的至少一種。當(dāng)所述致密陶瓷層和多孔陶瓷層中還 含有粘結(jié)劑、增塑劑、分散劑和有機(jī)溶劑時(shí)，所述致密陶瓷層和多孔陶瓷層的制備更加簡(jiǎn)單 易于實(shí)現(xiàn)，而且所得致密陶瓷層和多孔陶瓷層的性能更加優(yōu)良。本發(fā)明中，所述致密陶瓷層 和多孔陶瓷層中的粘結(jié)劑、增塑劑、分散劑和有機(jī)溶劑，各自獨(dú)立，可W選擇相同或不同的 物質(zhì)。
[0010] 作為本發(fā)明所述遮光白色陶瓷的優(yōu)選實(shí)施方式，所述致密陶瓷層中，骨架料為 Zr化、Ab化、Y2〇3、Ti化、CaZr〇3、BaTi化、AlN中的一種或幾種復(fù)合而成的陶瓷材料;所述粘結(jié) 劑為聚乙締縮下醒、丙締酸樹(shù)脂、乙基纖維素、硝化纖維醋中的一種;所述增塑劑為D0P、二 辛醋、DBP中的至少一種;所述分散劑為卵憐脂、分散劑KD-4、分散劑KD-巧日分散劑9400中的 至少一種;所述有機(jī)溶劑為二甲苯、異丙醇、松油醇、乙酸乙醋、乙酸下醋、乙二醇單乙酸、乙 二醇單下酸、下基卡必醇中的至少一種；
[00川所述多孔陶瓷層中，骨架料為化02、Al203、Y203、Ti02、ZnO、ZrSi03、BaC03、Ca&03、 BaTi化中的一種或幾種復(fù)合而成的陶瓷材料;所述致孔劑為聚甲基丙締酸正下醋、聚乙二 醇和淀粉中的至少一種;所述粘結(jié)劑為聚乙締縮下醒、丙締酸樹(shù)脂、乙基纖維素、硝化纖維 醋中的一種;所述增塑劑為D0P、二辛醋中的至少一種;所述分散劑為卵憐脂、分散劑KD-4、 分散劑KD-I和分散劑9400中的至少一種;所述有機(jī)溶劑為二甲苯、異丙醇、松油醇、乙酸乙 醋、乙酸下醋、乙二醇單乙酸、乙二醇單下酸、下基卡必醇中的至少一種。
[0012] 作為本發(fā)明所述遮光白色陶瓷的優(yōu)選實(shí)施方式，所述致密陶瓷層中，各成分的質(zhì) 量百分含量分別為:骨架料10~55%、粘結(jié)劑2~20%、增塑劑1~5%、分散劑0.5~5%、有 機(jī)溶劑10~85%;所述多孔陶瓷層中，各成分的質(zhì)量百分含量分別為:骨架料10~55%、致 孔劑1~30%、粘結(jié)劑2~20%、增塑劑0.5~5%、分散劑1~5%、有機(jī)溶劑10~85%。本發(fā)明 所述致密陶瓷層和多孔陶瓷層中，相同成分的含量各自獨(dú)立，可W選擇相同或不同。
[0013] 作為本發(fā)明所述遮光白色陶瓷的優(yōu)選實(shí)施方式，所述致密陶瓷層中，各成分的質(zhì) 量百分含量分別為:骨架料15~35%、粘結(jié)劑5~15%、增塑劑3~4%、分散劑3~4%、有機(jī) 溶劑25~80 %;
[0014] 所述多孔陶瓷層中，各成分的質(zhì)量百分含量分別為:骨架料15~35%、致孔劑1~ 20%、粘結(jié)劑5~15%、增塑劑3~4%、分散劑3~4%、有機(jī)溶劑25~80%。
[0015] 作為本發(fā)明所述遮光白色陶瓷的優(yōu)選實(shí)施方式，所述致密陶瓷層的厚度為0.1~ 10mm，所述多孔陶瓷層的厚度為0.1~10mm。本發(fā)明所述遮光白色陶瓷的表面粗糖度Ra < 0.5WI1。本發(fā)明所述致密陶瓷層的厚度和多孔陶瓷層的厚度，各自獨(dú)立，可W選擇相同或不 同。而且，作為本發(fā)明所述遮光白色陶瓷的更優(yōu)選實(shí)施方式，所述致密陶瓷層的厚度為0.1 ~Imm，所述多孔陶瓷層的厚度為0.1~Imm，所述遮光白色陶瓷的表面粗糖度Ra < 0.1皿。本 發(fā)明所述頂層和底層中含有的至少一層致密陶瓷層之間，或者頂層中含有的多層致密陶瓷 層之間，或者底層中含有的多層致密陶瓷層之間，致密陶瓷層的成分和厚度均可W相同或 不同。本發(fā)明所述中間層中含有的至少一層多孔陶瓷層中，其中的多層多孔陶瓷層之間的 成分和厚度也可W相同或不同。
[0016] 作為本發(fā)明所述遮光白色陶瓷的優(yōu)選實(shí)施方式，所述致密陶瓷層的形狀為=角 形、楠圓形、圓形、跑道形或多邊形;所述多孔陶瓷層的形狀為=角形、楠圓形、圓形、跑道形 或多邊形。
[0017] 作為本發(fā)明所述遮光白色陶瓷的優(yōu)選實(shí)施方式，所述中間層還含有至少一層致密 陶瓷層。本發(fā)明的中間層除了含有至少一層多孔陶瓷層，還可W含有至少一種致密陶瓷層； 當(dāng)所述中間層還含有致密陶瓷層時(shí)，將致密陶瓷層和多孔陶瓷層堆疊，即可得到中間層。
[0018] 本發(fā)明的另一目的是提供一種操作簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)的遮光白色陶瓷的制備方法， 為實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種如上所述的遮光白色陶瓷的制備方法，所述 方法包括W下步驟：
[0019] (1)配制漿料:分別將致密陶瓷層和多孔陶瓷層所含的物料加人到球磨罐中，分別 球磨8~36h，分別得到致密陶瓷漿料和多孔陶瓷漿料；
[0020] (2)粉末成型:分別將步驟(1)中得到的致密陶瓷漿料和多孔陶瓷漿料進(jìn)行粉末成 型，分別得到致密陶瓷素巧和多孔陶瓷素巧；
[0021] (3)疊層預(yù)壓:將步驟(2)中的致密陶瓷素巧作為底層，將步驟(2)中的多孔陶瓷素 巧、或步驟(2)中的多孔陶瓷素巧和致密陶瓷素巧堆疊作為中間層，然后再將步驟(2)中的 致密陶瓷素巧作為頂層，依次疊層，進(jìn)行預(yù)壓，得到多層陶瓷素巧；
[0022] (4)瓷體燒結(jié):將步驟(3)中的多層陶瓷素巧進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1200~1700°C， 保溫時(shí)間為0.5~化，得到多孔遮光白色陶瓷毛巧；
[0023] (5)拋光加工:將步驟(4)中的多孔遮光白色陶瓷毛巧進(jìn)行拋光加工，即得本發(fā)明 的遮光白色陶瓷。
[0024] 作為本發(fā)明所述遮光白色陶瓷的制備方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟(2)中的成 型方法為流延成型、社膜成型或干壓成型。
[0025] 作為本發(fā)明所述遮光白色陶瓷的制備方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟(4)中的燒 結(jié)方式為氣氛保護(hù)燒結(jié)、氣壓燒結(jié)、熱等靜壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)或等離子體燒結(jié)。
[0026] 作為本發(fā)明所述遮光白色陶瓷的制備方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟(5)中的拋 光方式為機(jī)械拋光、化學(xué)拋光或電解拋光。本發(fā)明所述方法制備得到的遮光白色陶瓷的表 面粗糖度Ra <0.1皿。
[0027] 本發(fā)明所述遮光白色陶瓷包含多層結(jié)構(gòu)(頂層、中間層和底層），其中的中間層含 有至少一層多孔陶瓷層，由于多孔材料具有高光折射率，因此本發(fā)明的遮光陶瓷具有在提 高折射率的同時(shí)能夠達(dá)到反復(fù)折射的效果，不僅白度增加、透光率增加，而且表面遮光效果 較好。本發(fā)明所述遮光白色陶瓷的制備方法，先將致密陶瓷層和多孔陶瓷層所需的物料加 入到容器內(nèi)攬拌均勻制成漿料，然后對(duì)其成型，通過(guò)不同配方的漿料可W得到不同配方的 致密陶瓷素巧和多孔陶瓷素巧，然后將不同配方的致密陶瓷素巧和多孔陶瓷素巧按照一定 的順序疊層，并進(jìn)行預(yù)壓，然后燒結(jié)、拋光，得到遮光白色陶瓷，該方法不僅簡(jiǎn)單易于實(shí)施， 而且制得的遮光白色陶瓷具有白度好、透光率高、表面遮光效果好和成本低的優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 為更好的說(shuō)明本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)，下面將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明 作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0029] W下實(shí)施例中所用各物料的百分比均為質(zhì)量百分比。
[0030] 實(shí)施例1
[0031] 本發(fā)明遮光白色陶瓷的一種實(shí)施例，本實(shí)施例遮光白色陶瓷采用W下方法制備而 成：
[0032] (1)配制漿料:將致密陶瓷層所含的物料：10%的Zr化、3%的聚氯乙締、3%的D0P、 1%的卵憐脂和85%的乙醇加入球磨罐中，球磨化，制成致密陶瓷漿料；
[0033] 將多孔陶瓷層所含的物料：10%的化化、30%的聚甲基丙締酸正下醋、2%的聚氯 乙締、1 %的D0P、1 %的卵憐脂和54%的乙醇加入到球磨罐中，球磨化，制成多孔陶瓷漿料；
[0034] (2)粉末成型：分別將步驟（1)中得到的致密陶瓷漿料和多孔陶瓷漿料社膜成型， 分別得到致密陶瓷素巧和多孔陶瓷素巧，所述致密陶瓷素巧的厚度為10mm，形狀為=角形； 所述多孔陶瓷素巧的厚度為10mm，形狀為=角形；
[0035] (3)疊層預(yù)壓:將步驟(2)中的一層致密陶瓷素巧作為底層，將步驟(2)中的一層多 孔陶瓷素巧和一層致密陶瓷素巧堆疊作為中間層，然后再將步驟(2)中的一層致密陶瓷素 巧作為頂層，依次疊層，進(jìn)行預(yù)壓，得到多層陶瓷素巧；
[0036] (4)瓷體燒結(jié):將步驟(3)中的多層陶瓷素巧進(jìn)行氣氛保護(hù)燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1200 °C，保溫時(shí)間為0.化，得到多孔遮光白色陶瓷