陶瓷的工業(yè)制備技術(shù)_全面解析氧化鋯陶瓷用于手機及穿戴設(shè)備配件

　　當你還在認為“將氧化鋯陶瓷用于手機及穿戴設(shè)備配件”是一種炒作行為的時候，許多研究機構(gòu)及手機廠商現(xiàn)已默默地做了許多研發(fā)。這個原本很不合理的事情，在外力的推進下，現(xiàn)已有了超越的打破。

　　9月27日，清華大學謝志鵬老師在“中國硅酸鹽學會陶瓷分會2017學術(shù)年會”上做了題為“智能手機及穿戴用陶瓷的工業(yè)開展及制備技術(shù)”的陳述。金戈今日將借這個陳述為各位讀者全面解析智能手機及穿戴設(shè)備外件用陶瓷的開展現(xiàn)況。

　　一、氧化鋯陶瓷外殼完成量產(chǎn)化的三大關(guān)鍵

　　1、前段需要有高性能的氧化鋯粉體：原始粉體物聚會、無雜質(zhì)、燒結(jié)性能好，燒結(jié)后材料抗彎及斷裂強度高。粉體制備工藝要求適當?shù)母摺?/span>

　　2、中段確保氧化鋯陶瓷毛坯的良品率及尺寸穩(wěn)定性，需有相應的成型及燒結(jié)技術(shù)支撐。

　　3、后段需要高效率的后續(xù)CNC、研磨、拋光等加工技術(shù)的支撐。

　　二、高功能納米氧化鋯粉體的供給現(xiàn)狀

　　1、產(chǎn)值大成本低的化學共沉淀法制備的納米氧化鋯粉體性能尚無法滿足手機陶瓷外殼的使用及測驗強度的要求。

　　2、水熱水解法成本高，但效果好?，F(xiàn)在最強廠商是日本的TOSOH公司，TOSOH的納米氧化鋯粉體的售價高（1000元公斤）且產(chǎn)能有限。

　　3、國內(nèi)潮州三環(huán)、山東國瓷、江西賽瓷等公司的水解水熱法氧化鋯已挨近TOSOH，可滿足功能要求，且價格只要其三分之一左右（200-300元/公斤），但產(chǎn)能上還不能徹底足夠。

　　金戈掐指一算，按國產(chǎn)粉體成本預算一個手機背板大約用粉150g，單單毛坯用粉就得花費30-45元，而進口粉則要150元，這還沒算上助劑、設(shè)備及人工等等成本呢。

　　三、目前陶瓷背板四種主流成型技術(shù)

　　目前陶瓷背板有四種主流的成型技術(shù)分別是注射成型、凝膠注模成型（示例：華為P7背板）、流延+溫壓熱彎（示例：小米5背板）和干壓+冷靜壓這四種工藝。

　　陶瓷背板的成型毛坯的尺寸精確性會影響后期加工的難度及成本，而燒結(jié)后的品質(zhì)及良率則會影響產(chǎn)品的力學性能及成本。

　　四、手機陶瓷后期冷加工工藝

　　手機毛坯制備出來后，需要經(jīng)過火氣的粗磨、CNC加工或精雕、精磨這幾個步驟，按設(shè)計及要求進一步精確電子配件的尺寸、修飾毛邊、圓潤棱角及表面拋光等。

　　相比于玻璃材料而言，陶瓷材料后加工的更加耗時耗成本（機加工時間約5-7h）。成為原料粉體以外制約成本的又一重大因素。

　　五、金戈小結(jié)

　　陶瓷雖有不屏蔽信號、不導電和外觀質(zhì)感好等優(yōu)勢，但其高昂的成本（300元或以上）及產(chǎn)能缺乏的嚴重阻礙了其大批量應用。相對而言，玻璃背板的制造就相對容易和可靠性高，成為現(xiàn)在陶瓷材料的首要競爭對手。

　　能夠預判，隨著手機陶瓷背板的成型燒結(jié)技術(shù)和加工技術(shù)的發(fā)展成本將由現(xiàn)在的近300元降至100元，相信不久后在智能手機陶瓷背板和穿戴用陶瓷配件的市場上可能引來一個快速增長期。

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