结构件及其制备方法

文档序号:919744 发布日期:2021-03-02 浏览:9次 >En<

阅读说明:本技术 结构件及其制备方法 (Structural member and method of making same ) 是由 赵岩峰 于 2019-08-26 设计创作,主要内容包括:本申请涉及一种结构件及其制备方法,结构件的制备方法包括如下步骤:步骤S110,提供纤维编织布;步骤S120,提供釉浆;步骤S130,将釉浆涂覆纤维编织布,且部分釉浆浸入纤维编织布,得到生坯;及步骤S140,将生坯进行烧结并后处理,得到结构件;其中,结构件包括纤维层和覆盖纤维层的釉层,纤维层由纤维编织布和浸入纤维编织布的釉浆形成,釉层由覆盖纤维编织布的釉浆形成。纤维层由纤维编织布和浸入纤维编织布的釉浆通过烧结制得,纤维编织布内的釉浆与形成釉层的釉浆通过烧结后为一体成型结构,使得结构件具有较好的强度,釉层不易脱落。与传统的陶瓷结构件相比,纤维编织布质量较轻,使得结构件重量较小,且强度更高。(The application relates to a structural member and a preparation method thereof, wherein the preparation method of the structural member comprises the following steps: step S110, providing fiber woven cloth; step S120, providing glaze slip; step S130, coating the fiber woven cloth with the glaze slurry, and immersing part of the glaze slurry into the fiber woven cloth to obtain a green body; step S140, sintering and post-processing the green body to obtain a structural member; the structural member comprises a fiber layer and a glaze layer covering the fiber layer, the fiber layer is formed by fiber woven cloth and glaze slurry immersed in the fiber woven cloth, and the glaze layer is formed by the glaze slurry covering the fiber woven cloth. The fiber layer is made by sintering the fiber woven cloth and the glaze slurry immersed in the fiber woven cloth, and the glaze slurry in the fiber woven cloth and the glaze slurry forming the glaze layer are of an integrally formed structure after sintering, so that the structural member has better strength and the glaze layer is not easy to fall off. Compared with the traditional ceramic structural member, the fiber woven cloth has lighter weight, so that the structural member has smaller weight and higher strength.)

结构件及其制备方法

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域,特别是涉及结构件及其制备方法。

背景技术

传统的陶瓷结构件的主要成分为粘土,重量较重,应用于电子设备时,会大幅增加电子设备的重量,给用户带来沉重的手感。

发明内容

本申请的第一方面,一实施例提供一种结构件的制备方法,以解决上述陶瓷结构件重量较重的技术问题。

一种结构件的制备方法,包括如下步骤:

步骤S110,提供纤维编织布;

步骤S120,提供釉浆;

步骤S130,将所述釉浆涂覆所述纤维编织布,且部分所述釉浆浸入所述纤维编织布,得到生坯;及

步骤S140,将所述生坯进行烧结并后处理,得到结构件;

其中,所述结构件包括纤维层和覆盖所述纤维层的釉层,所述纤维层由所述纤维编织布和浸入所述纤维编织布的所述釉浆形成,所述釉层由覆盖所述纤维编织布的所述釉浆形成。

上述结构件的制备方法,通过在纤维编织布上涂覆釉浆并部分浸入纤维编织布内,通过烧结制得结构件,结构件包括纤维层和覆盖纤维层的釉层,釉层由釉浆通过烧结制得,能够对结构件具有较好的装饰效果。纤维层由纤维编织布和浸入纤维编织布的釉浆通过烧结制得,纤维编织布内的釉浆与形成釉层的釉浆通过烧结后为一体成型结构,使得结构件具有较好的强度。与传统的陶瓷结构件相比,纤维编织布质量较轻,上述结构件在与传统的陶瓷结构件在同样的尺寸下,上述结构件重量较小,且强度更高。釉层与位于纤维层内的釉浆烧结后的结构为一体成型结构,使得釉层不易脱落。

在其中一个实施例中,所述步骤S120中,配置釉料,并采用所述釉料配置釉浆。

在其中一个实施例中,所述釉料包括基料和颜料,按照质量百分含量计,

所述基料包括50%~70%的二氧化硅、10%~20%的氧化铝、5%~10%的碳酸钠、3%~5%的碳酸钡、2%~5%的氧化锆以及0~5%的余量化合物,所述余量化合物包括氧化锌、氧化铈、硼酸、氧化钾以及氧化锂中的一种或多种;

所述颜料包括5%~15%的金属氧化物。

在其中一个实施例中,所述采用所述釉料配置釉浆的步骤包括:

将所述釉料与水一起进行球磨得到釉浆。

在其中一个实施例中,所述步骤S130中,在所述将所述釉浆涂覆并浸入所述纤维编织布得到生坯的步骤之前,还包括如下步骤:

将所述纤维编织布伸展固定并预热,预热温度为150℃~200℃,预热时间为10min~20min。

在其中一个实施例中,所述步骤S130中,所述将所述釉浆涂覆并浸入所述纤维编织布得到生坯的步骤包括:

将所述釉浆通过喷涂的方式涂覆于所述纤维编织布的表面,喷涂的次数为一次或多次,单次喷涂的时间为5s~8s,单次喷涂的所述釉浆在所述纤维编织布表面的厚度为0.1mm~0.4mm。

在其中一个实施例中,所述步骤S140中,所述将所述生坯进行烧结并后处理的步骤之前,还包括如下步骤:

将所述生坯烘干。

在其中一个实施例中,所述步骤S140中,所述后处理包括CNC加工、打磨以及镀膜中的一种或多种。

在其中一个实施例中,所述纤维编织布包括玄武岩纤维编织布。

本申请的第二方面,一实施例提供一种结构件,以解决上述陶瓷结构件重量较重的技术问题。

一种结构件,由所述的结构件的制备方法制得,所述结构件包括壳体或中框或壳体与中框的一体成型结构。

在其中一个实施例中,所述纤维层的厚度为0.1mm~0.3mm,所述釉层的厚度为0.2mm~0.3mm。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一实施例提供的电子设备的立体图;

图2为图1所示电子设备的壳体的主视图;

图3为图2所示壳体的截面图;

图4为一实施例提供的壳体的制备流程图;

图5为一实施例提供的制备釉浆的流程图;

图6为一实施例提供的采用纤维编织布与釉浆制备壳体的流程图;

图7为一实施例提供的纤维编织布的主视图;

图8为一实施例提供的釉浆涂覆于纤维编织布得到的生坯的主视图;

图9为图8所示生坯的截面图。

具体实施方式

为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。

如图1和图2所示,在一实施例中,提供一种电子设备10,电子设备10可以为智能手机、电脑、平板或手表等。电子设备10包括显示屏组件200、结构件、中框300和电路板,本申请中,以壳体100为例介绍结构件。可以理解的是,结构件也可以为中框300、按键、摄像头装饰圈、指纹装饰圈等;在另一实施例中,结构件也可以为一体成型机身工艺(unibody)结构的中框300和壳体100的一体成型结构。显示屏组件200和壳体100分别固定于中框300的两侧,显示屏组件200、中框300和壳体100一起形成电子设备10的外部结构,电路板位于电子设备10内部,电路板上集成有控制器、存储单元、电源管理单元、基带芯片等电子元件。显示屏组件200用来显示画面或字体,电路板可以控制电子设备10的运行。

在一实施例中,显示屏组件200采用LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示)屏用于显示信息,LCD屏可以为TFT(Thin Film Transistor,薄膜晶体管)屏幕或IPS(In-Plane Switching,平面转换)屏幕或SLCD(Splice Liquid Crystal Display,拼接专用液晶显示)屏幕。在另一实施例中,显示屏组件200采用OLED(Organic Light-EmittingDiode,有机电激光显示)屏用于显示信息,OLED屏可以为AMOLED(Active Matrix OrganicLight Emitting Diode,有源矩阵有机发光二极体)屏幕或Super AMOLED(Super ActiveMatrix Organic Light Emitting Diode,超级主动驱动式有机发光二极体)屏幕或SuperAMOLED Plus(Super Active Matrix Organic Light Emitting Diode Plus,魔丽屏)屏幕。在控制器的控制下,显示屏组件200能够显示信息且能够为用户提供操作界面。

如图3所示,在一实施例中,壳体100包括纤维层120和覆盖纤维层120的釉层110。壳体100包括相背设置的外表面101和内表面102,纤维层120位于壳体100的内表面102的一侧,内表面102位于纤维层120;釉层110位于壳体100的外表面101的一侧,外表面101位于釉层110。纤维层120由纤维编织布和渗入纤维编织布的釉浆通过烧结制得。釉层110由覆盖在纤维编织布上的釉料通过烧结制得。可以理解的是,釉层110与纤维层120中通过釉浆烧结成型的结构为一体成型结构,不同的是,由于纤维编织布的存在,纤维层120中的釉浆烧结成型的结构的密度小于釉层110的密度,但并不影响二者为一体成型结构的特质。纤维层120中的釉浆烧结成型的结构与釉层110一起形成壳体100的“水泥”,纤维编织布形成壳体100的钢筋,使得壳体100具有较好的一体性。釉层110中并没有纤维编织布,使得釉层110表面平整光滑,且釉层110的图案不会被纤维编织布中的纤维打断,使得釉层110对壳体100具有较好的装饰性。对壳体100进行厚度加工时,可对釉层110进行打磨或抛光等工艺,而不会打磨到纤维编织布而造成断丝。

纤维编织布可以为碳纤维编织布或玻璃纤维编织布或玄武岩纤维编织布130等。在一实施例中,纤维编织布为玄武岩纤维编织布130,玄武岩纤维编织布130以玄武岩纤维为原料,由两组垂直的玄武岩纤维组成,玄武岩纤维的尺寸为7μm~14μm,长径比为1:1000~3000。玄武岩纤维的耐温性能好,加上釉浆不会燃烧或软化,能够满足应用条件。通过编织设备和工艺将玄武岩纤维的经纱和纬纱交织在一起织成布状,玄武岩纤维编织布130的厚度为0.1mm~0.3mm,抗拉强度为1000MPa~1400MPa,比如1200MPa,弹性模量为80GPa~100GPa,比如90GPa。在900℃加热2h的情况下,玄武岩纤维编织布130的重量损失小于1%,使得玄武岩纤维编织布130在壳体100的制造过程中重量较为稳定。可以理解的是,玄武岩纤维编织布130的厚度根据电子设备10的壳体100的需要限定在0.1mm~0.3mm,以满足电子设备10的壳体100的装配需要。在其它实施例中,玄武岩纤维编织布130的厚度可以为其它范围,比如0.001mm~0.1mm、0.3mm~1.0mm、1.0mm~2.0mm等等,在需制备的结构件的厚度较厚时,可以将两层或多层玄武岩纤维编织布130叠层设置,以制得厚度较厚的结构件;也可以在玄武岩纤维编织布130上涂覆厚度较厚的釉浆140,以制得厚度较厚的釉层110。

釉层110由覆盖在纤维编织布上的釉浆140通过烧结制得,釉层110的厚度为0.2mm~0.3mm,在其它实施例中,釉层110的厚度可以为其它范围,比如0.01mm~0.2mm、0.3mm~1.0mm、1.0mm~2.0mm等等。釉浆140采用釉料与水通过球磨制得。釉料包括基料和颜料,颜料使得釉料具有相应的颜色,从而制得色彩斑斓的壳体100。基料包括50%~70%的二氧化硅(SiO2)、10%~20%的氧化铝(Al2O3)、5%~10%的碳酸钠(Na2CO3)、3%~5%的碳酸钡(BaCO3)、2%~5%的氧化锆(ZrO2)以及0~5%的余量化合物,余量化合物包括氧化锌(ZnO)、氧化铈(CeO2)、硼酸(H3BO3)、氧化钾(K2O)以及氧化锂(Li2O)中的一种或多种。颜料包括5%~15%的金属氧化物,金属氧化物包括多种类型,可以为Fe、Co、Cr、Cu、Zn、Ti、Al元素的金属氧化物,也可以为其它元素的金属氧化物,在此不做限定。釉料的成分的设定有利于与玄武岩纤维编织布130具有更好的结合力,从而增加釉浆烧结后的结构与玄武岩纤维编织布130之间的结合力,以及釉层110与玄武岩纤维编织布130之间的结合力,使得釉层110和玄武岩纤维编织布130之间不容易分离,增加壳体100的强度,且釉层110也具有较好的装饰效果。

上述结构件,比如壳体100,包括纤维层120和覆盖纤维层120的釉层110,釉层110位于结构件的外表面101的一侧,纤维层120位于结构件的内表面102的一侧。釉层110由釉浆140通过烧结制得,能够对结构件具有较好的装饰效果。纤维层120由纤维编织布和浸入纤维编织布的釉浆通过烧结制得,纤维编织布内的釉浆与形成釉层110的釉浆140通过烧结后为一体成型结构,相当于结构件中的“水泥”,纤维编织布相当于结构件中的“钢筋”,使得结构件具有较好的强度。与传统的陶瓷结构件相比,纤维编织布质量较轻,本申请的结构件在与传统的陶瓷结构件在同样的尺寸下,本申请的结构件重量较小,且强度更高。由于位于纤维层120内的釉浆烧结后的结构与纤维编织布之间的结合力较强,以及釉层110与纤维编织布之间的结合力较强,且釉层110与位于纤维层120内的釉浆烧结后的结构为一体成型结构,使得釉层110不易脱落,且结构件表面不易出现针孔,结构件良率较高。本申请的结构件成本较低,外观优美,重量小,强度高,从而减轻电子设备10的整体重量。

如图4所示,在一实施例中,提供一种结构件的制备方法,包括如下步骤:

步骤S110,提供纤维编织布;

步骤S120,提供釉浆;

步骤S130,将釉浆涂覆所述纤维编织布,且部分釉浆浸入纤维编织布,得到生坯150;及

步骤S140,将生坯150进行烧结并后处理,得到结构件;

其中,结构件包括纤维层120和覆盖纤维层120的釉层110,纤维层120由纤维编织布和浸入纤维编织布的釉浆形成,釉层110由覆盖纤维编织布的釉浆140形成。

步骤S110,提供纤维编织布。

如图7所示,在一实施例中,纤维编织布为玄武岩纤维编织布130,以玄武岩纤维为原料,玄武岩纤维的直径尺寸为7μm~14μm,长径比为1:1000~3000。由两组垂直的玄武岩纤维通过编织设备和工艺将经纱和纬纱交织在一起织成布状,经纱和纬纱均由玄武岩纤维组成,但长度延伸方向相互垂直。玄武岩纤维编织布130的厚度为0.1mm~0.3mm,抗拉强度为1000MPa~1400MPa,比如1200MPa,弹性模量为80GPa~100GPa,比如90GPa。在900℃加热2h的情况下,玄武岩纤维编织布130的重量损失小于1%,使得玄武岩纤维编织布130在壳体100的制造过程中重量较为稳定。

在其它实施例中,可根据实际需要设定玄武岩纤维编织布130的厚度为其它尺寸。需制备的玄武岩纤维编织布130的厚度较厚时,可增加经纱和纬纱的尺寸,即经纱和纬纱均由较多的玄武岩纤维组成,使得经纱和纬纱均较粗,则编织后的玄武岩纤维编织布130的厚度较厚;同样,经纱和纬纱较细时,编织后的玄武岩纤维编织布130的厚度较小。

步骤S120,提供釉浆。

如图5所示,在一实施例中,首先配置釉料。釉料包括基料和颜料,颜料使得釉料具有相应的颜色,从而制得色彩斑斓的壳体100。基料包括50%~70%的二氧化硅、10%~20%的氧化铝、5%~10%的碳酸钠、3%~5%的碳酸钡、2%~5%的氧化锆以及0~5%的余量化合物,余量化合物包括氧化锌、氧化铈、硼酸、氧化钾以及氧化锂中的一种或多种。颜料包括5%~15%的金属氧化物,金属氧化物包括多种类型,可以为Fe、Co、Cr、Cu、Zn、Ti、Al元素的金属氧化物,也可以为其它元素的金属氧化物,在此不做限定。釉料的成分的设定有利于与玄武岩纤维编织布130具有更好的结合力,从而增加釉浆烧结后的结构与玄武岩纤维编织布130之间的结合力,以及釉层110与玄武岩纤维编织布130之间的结合力,使得釉层110和玄武岩纤维编织布130之间不容易分离,增加壳体100的强度,且釉层110也具有较好的装饰效果。

其次,将釉料混合均匀,在行星式球磨机中将釉料加水进行球磨得到釉浆。其中,球磨子包括大球磨子、中球磨子和小球磨子,大球磨子、中球磨子和小球磨子的直径的比例为2:4:4。球磨子的磨转转速为300r/min~500r/min,比如400r/min,球磨时间1h~1.5h,其中釉料、球磨子、水的体积的比例为,釉料:球磨子:水=1:1.8:0.8,将球磨后的釉浆通过250目或其它尺寸的筛子进行过筛,得到较为精细的釉浆。可以理解的是,球磨子可以根据实际需要进行相应的尺寸设计,球磨子的转速、球磨时间以及釉料、球磨子、水的体积之比也可以根据实际需要进行设计,在此不做限定。

步骤S130,将釉浆涂覆所述纤维编织布,且部分釉浆浸入纤维编织布,得到生坯150。

如图6所示,在一实施例中,首先,将玄武岩纤维编织布130清洗油污并放置在预热炉中进行预热,预热温度为150℃~200℃,比如170℃,预热时间为10min~20min,比如15min。之后将玄武岩纤维编织布130伸展固定于夹具,且贴合于仿形的2D或2.5D或3D结构上,使得玄武岩纤维编织布130呈2D或2.5D或3D结构,且不会有明显的褶皱。

其次,如图8和图9所示,采用喷涂的方式将釉浆140喷涂于玄武岩纤维编织布130的表面得到生坯150,喷涂次数可以为一次、两次或多次。单次喷涂的时间为5s~8s,单次喷涂的釉浆140在玄武岩纤维编织布130表面的厚度为0.1mm~0.4mm。如图3所示,釉浆140在玄武岩纤维编织布130的表面自然流平,且部分釉浆会浸入玄武岩纤维编织布130的缝隙中并渗透玄武岩纤维编织布130,以提升釉浆和玄武岩纤维编织布130的结合力。

步骤S140,将所述生坯150进行烧结并后处理,得到结构件。

将覆有釉浆140的玄武岩纤维编织布130即生坯150置于炉体中烘干,烘干温度为60℃~80℃,比如70℃,烘干时间为50min~70min,比如60min。将烘干后的生坯150进行烧结,烧结温度不高于900℃,烧结时间为2h~4h,得到粗胚。将粗胚进行后处理得到壳体100。后处理包括加工摄像头孔等孔位,对粗胚进行CNC加工、打磨以及镀膜等工艺,得到外观以及尺寸符合要求的壳体100。

以下结合实施例详细说明本申请,但不因此限定本申请的范围。

以下实施例和对比例中,配重180g落球进行跌落测试,根据跌落高度以及表面釉层110是否脱落判断釉层110与纤维层120之间的结合力。

以下实施例和对比例中,采用GB/T 4340.1-2009金属材料维氏硬度试验测试壳体100的表面硬度。

以下实施例和对比例中,通过目测,肉眼视觉判断针孔的个数,通过显微镜测量针孔的直径。0.05mm≤针孔直径D<0.1mm,整面范围内针孔个数N≤3为合格,0.05mm以内的针孔肉眼观察不到,可忽略;存在针孔直径D>0.1mm的情况为不合格。

实施例1

本实施例的壳体100的制备过程如下:

(1)采用玄武岩纤维编织玄武岩纤维编织布130,玄武岩纤维直径为7μm,长径比为1:1000;玄武岩纤维编织布130的厚度为0.1mm;

(2)按照质量百分含量计,采用50%的二氧化硅、18%的氧化铝、8%的碳酸钠、4%的碳酸钡、4%的氧化锆、4%的余量化合物配置基料,余量化合物包括氧化锌、氧化铈、硼酸、氧化钾以及氧化锂中的一种;采用12%的金属氧化物配置颜料,金属氧化物为Fe、Co、Cr、Cu、Zn、Ti、Al元素中任意一种的金属氧化物;将基料和颜料混合得到釉料;

(3)将釉料与水进行球磨,球磨子的磨转转速为300r/min,球磨时间1h,其中釉料、球磨子、水的体积的比例为,釉料:球磨子:水=1:1.8:0.8;将球磨后的釉浆通过250目的筛子进行过筛;

(4)将玄武岩纤维编织布130清洗油污并放置在预热炉中进行预热,预热温度为150℃,预热时间为10min;之后固定玄武岩纤维编织布130,将釉浆140喷涂于玄武岩纤维编织布130的表面制备生坯150,喷涂次数为一次,该次的喷涂时间为5s,该次喷涂的釉浆140在玄武岩纤维编织布130表面的厚度为0.1mm;

(5)将覆有釉浆140的玄武岩纤维编织布130即生坯150置于炉体中烘干,烘干温度为60℃,烘干时间为50min。将烘干后的生坯150进行烧结,烧结温度为700℃,烧结时间为2h,得到粗胚,将粗胚进行后处理得到尺寸和外形符合要求的壳体100。壳体100的结合力、表面硬度和针孔情况在表1中列出。

实施例2

本实施例的壳体100的制备过程如下:

(1)采用与实施例1的步骤(1)相同的方法制备玄武岩纤维编织布130;

(2)按照质量百分含量计,采用70%的二氧化硅、11%的氧化铝、5.5%的碳酸钠、3.5%的碳酸钡、3%的氧化锆、1%的余量化合物配置基料,余量化合物包括氧化锌、氧化铈、硼酸、氧化钾以及氧化锂中的一种;采用6%的金属氧化物配置颜料,金属氧化物为Fe、Co、Cr、Cu、Zn、Ti、Al元素中任意一种的金属氧化物;将基料和颜料混合得到釉料;

(3)采用与实施例1的步骤(3)相同的方法制备釉浆;

(4)采用与实施例1的步骤(4)相同的方法制备生坯150;

(5)采用与实施例1的步骤(5)相同的方法制备壳体100。壳体100的结合力、表面硬度和针孔情况在表1中列出。

实施例3

本实施例的壳体100的制备过程如下:

(1)采用玄武岩纤维编织玄武岩纤维编织布130,玄武岩纤维直径为14μm,长径比为1:3000;玄武岩纤维编织布130的厚度为0.3mm;

(2)按照质量百分含量计,采用61%的二氧化硅、10%的氧化铝、8%的碳酸钠、4%的碳酸钡、4%的氧化锆、3%的余量化合物配置基料,余量化合物包括氧化锌、氧化铈、硼酸、氧化钾以及氧化锂中的多种;采用10%的金属氧化物配置颜料,金属氧化物为Fe、Co、Cr、Cu、Zn、Ti、Al元素中的多种元素的金属氧化物;将基料和颜料混合得到釉料;

(3)将釉料与水进行球磨,球磨子的磨转转速为500r/min,球磨时间1.5h,其中釉料、球磨子、水的体积的比例为,釉料:球磨子:水=1:1.8:0.8;将球磨后的釉浆通过250目的筛子进行过筛;

(4)将玄武岩纤维编织布130清洗油污并放置在预热炉中进行预热,预热温度为200℃,预热时间为20min;之后固定玄武岩纤维编织布130,将釉浆140喷涂于玄武岩纤维编织布130的表面制备生坯150,喷涂次数为一次,该次的喷涂时间为8s,该次喷涂的釉浆140在玄武岩纤维编织布130表面的厚度为0.4mm;

(5)将覆有釉浆140的玄武岩纤维编织布130即生坯150置于炉体中烘干,烘干温度为80℃,烘干时间为70min。将烘干后的生坯150进行烧结,烧结温度为900℃,烧结时间为4h,得到粗胚,将粗胚进行后处理得到尺寸和外形符合要求的壳体100。壳体100的结合力、表面硬度和针孔情况在表1中列出。

实施例4

本实施例的壳体100的制备过程如下:

(1)采用与实施例3的步骤(1)相同的方法制备玄武岩纤维编织布130;

(2)按照质量百分含量计,采用54%的二氧化硅、20%的氧化铝、7%的碳酸钠、4%的碳酸钡、3%的氧化锆、2%的余量化合物配置基料,余量化合物包括氧化锌、氧化铈、硼酸、氧化钾以及氧化锂中的多种;采用10%的金属氧化物配置颜料,金属氧化物为Fe、Co、Cr、Cu、Zn、Ti、Al元素中的多种元素的金属氧化物;将基料和颜料混合得到釉料;

(3)采用与实施例3的步骤(3)相同的方法制备釉浆;

(4)采用与实施例3的步骤(4)相同的方法制备生坯150;

(5)采用与实施例3的步骤(5)相同的方法制备壳体100。壳体100的结合力、表面硬度和针孔情况在表1中列出。

实施例5

本实施例的壳体100的制备过程如下:

(1)采用玄武岩纤维编织玄武岩纤维编织布130,玄武岩纤维直径为10μm,长径比为1:2000;玄武岩纤维编织布130的厚度为0.2mm;

(2)按照质量百分含量计,采用59%的二氧化硅、15%的氧化铝、5%的碳酸钠、4%的碳酸钡、4%的氧化锆、3%的余量化合物配置基料,余量化合物包括氧化锌、氧化铈、硼酸、氧化钾以及氧化锂中的多种;采用10%的金属氧化物配置颜料,金属氧化物为Fe、Co、Cr、Cu、Zn、Ti、Al元素中的多种元素的金属氧化物;将基料和颜料混合得到釉料;

(3)将釉料与水进行球磨,球磨子的磨转转速为400r/min,球磨时间1.25h,其中釉料、球磨子、水的体积的比例为,釉料:球磨子:水=1:1.8:0.8;将球磨后的釉浆通过250目的筛子进行过筛;

(4)将玄武岩纤维编织布130清洗油污并放置在预热炉中进行预热,预热温度为170℃,预热时间为15min;之后固定玄武岩纤维编织布130,将釉浆140喷涂于玄武岩纤维编织布130的表面制备生坯150,喷涂次数为一次,该次的喷涂时间为6.5s,该次喷涂的釉浆140在玄武岩纤维编织布130表面的厚度为0.25mm;

(5)将覆有釉浆140的玄武岩纤维编织布130即生坯150置于炉体中烘干,烘干温度为70℃,烘干时间为60min。将烘干后的生坯150进行烧结,烧结温度为900℃,烧结时间为3h,得到粗胚,将粗胚进行后处理得到尺寸和外形符合要求的壳体100。壳体100的结合力、表面硬度和针孔情况在表1中列出。

实施例6

本实施例的壳体100的制备过程如下:

(1)采用与实施例5的步骤(1)相同的方法制备玄武岩纤维编织布130;

(2)按照质量百分含量计,采用56%的二氧化硅、15%的氧化铝、10%的碳酸钠、4%的碳酸钡、3%的氧化锆、2%的余量化合物配置基料,余量化合物包括氧化锌、氧化铈、硼酸、氧化钾以及氧化锂中的多种;采用10%的金属氧化物配置颜料,金属氧化物为Fe、Co、Cr、Cu、Zn、Ti、Al元素中的多种元素的金属氧化物;将基料和颜料混合得到釉料;

(3)采用与实施例5的步骤(3)相同的方法制备釉浆;

(4)采用与实施例5的步骤(4)相同的方法制备生坯150;

(5)采用与实施例5的步骤(5)相同的方法制备壳体100。壳体100的结合力、表面硬度和针孔情况在表1中列出。

实施例7

本实施例的壳体100的制备过程如下:

(1)采用与实施例1的步骤(1)相同的方法制备玄武岩纤维编织布130;

(2)按照质量百分含量计,采用57%的二氧化硅、15%的氧化铝、8%的碳酸钠、3%的碳酸钡、4%的氧化锆、3%的余量化合物配置基料,余量化合物包括氧化锌、氧化铈、硼酸、氧化钾以及氧化锂中的多种;采用10%的金属氧化物配置颜料,金属氧化物为Fe、Co、Cr、Cu、Zn、Ti、Al元素中的多种元素的金属氧化物;将基料和颜料混合得到釉料;

(3)采用与实施例1的步骤(3)相同的方法制备釉浆;

(4)采用与实施例1的步骤(4)相同的方法制备生坯150;

(5)采用与实施例1的步骤(5)相同的方法制备壳体100。壳体100的结合力、表面硬度和针孔情况在表1中列出。

实施例8

本实施例的壳体100的制备过程如下:

(1)采用与实施例1的步骤(1)相同的方法制备玄武岩纤维编织布130;

(2)按照质量百分含量计,采用55%的二氧化硅、15%的氧化铝、8%的碳酸钠、5%的碳酸钡、4%的氧化锆、3%的余量化合物配置基料,余量化合物包括氧化锌、氧化铈、硼酸、氧化钾以及氧化锂中的多种;采用10%的金属氧化物配置颜料,金属氧化物为Fe、Co、Cr、Cu、Zn、Ti、Al元素中的多种元素的金属氧化物;将基料和颜料混合得到釉料;

(3)采用与实施例1的步骤(3)相同的方法制备釉浆;

(4)采用与实施例1的步骤(4)相同的方法制备生坯150;

(5)采用与实施例1的步骤(5)相同的方法制备壳体100。壳体100的结合力、表面硬度和针孔情况在表1中列出。

实施例9

本实施例的壳体100的制备过程如下:

(1)采用与实施例1的步骤(1)相同的方法制备玄武岩纤维编织布130;

(2)按照质量百分含量计,采用58%的二氧化硅、15%的氧化铝、8%的碳酸钠、4%的碳酸钡、2%的氧化锆、3%的余量化合物配置基料,余量化合物包括氧化锌、氧化铈、硼酸、氧化钾以及氧化锂中的多种;采用10%的金属氧化物配置颜料,金属氧化物为Fe、Co、Cr、Cu、Zn、Ti、Al元素中的多种元素的金属氧化物;将基料和颜料混合得到釉料;

(3)采用与实施例1的步骤(3)相同的方法制备釉浆;

(4)采用与实施例1的步骤(4)相同的方法制备生坯150;

(5)采用与实施例1的步骤(5)相同的方法制备壳体100。壳体100的结合力、表面硬度和针孔情况在表1中列出。

实施例10

本实施例的壳体100的制备过程如下:

(1)采用与实施例1的步骤(1)相同的方法制备玄武岩纤维编织布130;

(2)按照质量百分含量计,采用55%的二氧化硅、15%的氧化铝、8%的碳酸钠、4%的碳酸钡、5%的氧化锆、3%的余量化合物配置基料,余量化合物包括氧化锌、氧化铈、硼酸、氧化钾以及氧化锂中的多种;采用10%的金属氧化物配置颜料,金属氧化物为Fe、Co、Cr、Cu、Zn、Ti、Al元素中的多种元素的金属氧化物;将基料和颜料混合得到釉料;

(3)采用与实施例1的步骤(3)相同的方法制备釉浆;

(4)采用与实施例1的步骤(4)相同的方法制备生坯150;

(5)采用与实施例1的步骤(5)相同的方法制备壳体100。壳体100的结合力、表面硬度和针孔情况在表1中列出。

实施例11

本实施例的壳体100的制备过程如下:

(1)采用与实施例1的步骤(1)相同的方法制备玄武岩纤维编织布130;

(2)按照质量百分含量计,采用59%的二氧化硅、15%的氧化铝、8%的碳酸钠、4%的碳酸钡、4%的氧化锆;采用10%的金属氧化物配置颜料,金属氧化物为Fe、Co、Cr、Cu、Zn、Ti、Al元素中的多种元素的金属氧化物;将基料和颜料混合得到釉料;

(3)采用与实施例1的步骤(3)相同的方法制备釉浆;

(4)采用与实施例1的步骤(4)相同的方法制备生坯150;

(5)采用与实施例1的步骤(5)相同的方法制备壳体100。壳体100的结合力、表面硬度和针孔情况在表1中列出。

实施例12

本实施例的壳体100的制备过程如下:

(1)采用与实施例1的步骤(1)相同的方法制备玄武岩纤维编织布130;

(2)按照质量百分含量计,采用54%的二氧化硅、15%的氧化铝、8%的碳酸钠、4%的碳酸钡、4%的氧化锆、5%的余量化合物配置基料,余量化合物包括氧化锌、氧化铈、硼酸、氧化钾以及氧化锂中的多种;采用10%的金属氧化物配置颜料,金属氧化物为Fe、Co、Cr、Cu、Zn、Ti、Al元素中的多种元素的金属氧化物;将基料和颜料混合得到釉料;

(3)采用与实施例1的步骤(3)相同的方法制备釉浆;

(4)采用与实施例1的步骤(4)相同的方法制备生坯150;

(5)采用与实施例1的步骤(5)相同的方法制备壳体100。壳体100的结合力、表面硬度和针孔情况在表1中列出。

实施例13

本实施例的壳体100的制备过程如下:

(1)采用与实施例1的步骤(1)相同的方法制备玄武岩纤维编织布130;

(2)按照质量百分含量计,采用61%的二氧化硅、15%的氧化铝、8%的碳酸钠、4%的碳酸钡、4%的氧化锆、3%的余量化合物配置基料,余量化合物包括氧化锌、氧化铈、硼酸、氧化钾以及氧化锂中的多种;采用5%的金属氧化物配置颜料,金属氧化物为Fe、Co、Cr、Cu、Zn、Ti、Al元素中的多种元素的金属氧化物;将基料和颜料混合得到釉料;

(3)采用与实施例1的步骤(3)相同的方法制备釉浆;

(4)采用与实施例1的步骤(4)相同的方法制备生坯150;

(5)采用与实施例1的步骤(5)相同的方法制备壳体100。壳体100的结合力、表面硬度和针孔情况在表1中列出。

实施例14

本实施例的壳体100的制备过程如下:

(1)采用与实施例1的步骤(1)相同的方法制备玄武岩纤维编织布130;

(2)按照质量百分含量计,采用51%的二氧化硅、15%的氧化铝、8%的碳酸钠、4%的碳酸钡、4%的氧化锆、3%的余量化合物配置基料,余量化合物包括氧化锌、氧化铈、硼酸、氧化钾以及氧化锂中的多种;采用15%的金属氧化物配置颜料,金属氧化物为Fe、Co、Cr、Cu、Zn、Ti、Al元素中的多种元素的金属氧化物;将基料和颜料混合得到釉料;

(3)采用与实施例1的步骤(3)相同的方法制备釉浆;

(4)采用与实施例1的步骤(4)相同的方法制备生坯150;

(5)采用与实施例1的步骤(5)相同的方法制备壳体100。壳体100的结合力、表面硬度和针孔情况在表1中列出。

对比例1

本实施例的壳体100的制备过程如下:

(1)采用与实施例1的步骤(1)相同的方法制备玄武岩纤维编织布130;

(2)按照质量百分含量计,采用40%的二氧化硅、20%的氧化铝、10%的碳酸钠、5%的碳酸钡、5%的氧化锆、5%的余量化合物配置基料,余量化合物包括氧化锌、氧化铈、硼酸、氧化钾以及氧化锂中的多种;采用15%的金属氧化物配置颜料,金属氧化物为Fe、Co、Cr、Cu、Zn、Ti、Al元素中的多种元素的金属氧化物;将基料和颜料混合得到釉料;

(3)采用与实施例1的步骤(3)相同的方法制备釉浆;

(4)采用与实施例1的步骤(4)相同的方法制备生坯150;

(5)采用与实施例1的步骤(5)相同的方法制备壳体100。壳体100的结合力、表面硬度和针孔情况在表1中列出。

对比例2

本实施例的壳体100的制备过程如下:

(1)采用与实施例3的步骤(1)相同的方法制备玄武岩纤维编织布130;

(2)按照质量百分含量计,采用64%的二氧化硅、7%的氧化铝、8%的碳酸钠、4%的碳酸钡、4%的氧化锆、3%的余量化合物配置基料,余量化合物包括氧化锌、氧化铈、硼酸、氧化钾以及氧化锂中的多种;采用10%的金属氧化物配置颜料,金属氧化物为Fe、Co、Cr、Cu、Zn、Ti、Al元素中的多种元素的金属氧化物;将基料和颜料混合得到釉料;

(3)采用与实施例3的步骤(3)相同的方法制备釉浆;

(4)采用与实施例3的步骤(4)相同的方法制备生坯150;

(5)采用与实施例3的步骤(5)相同的方法制备壳体100。壳体100的结合力、表面硬度和针孔情况在表1中列出。

对比例3

本实施例的壳体100的制备过程如下:

(1)采用与实施例5的步骤(1)相同的方法制备玄武岩纤维编织布130;

(2)按照质量百分含量计,采用62%的二氧化硅、15%的氧化铝、2%的碳酸钠、4%的碳酸钡、4%的氧化锆、3%的余量化合物配置基料,余量化合物包括氧化锌、氧化铈、硼酸、氧化钾以及氧化锂中的多种;采用10%的金属氧化物配置颜料,金属氧化物为Fe、Co、Cr、Cu、Zn、Ti、Al元素中的多种元素的金属氧化物;将基料和颜料混合得到釉料;

(3)采用与实施例5的步骤(3)相同的方法制备釉浆;

(4)采用与实施例5的步骤(4)相同的方法制备生坯150;

(5)采用与实施例5的步骤(5)相同的方法制备壳体100。壳体100的结合力、表面硬度和针孔情况在表1中列出。

对比例4

本实施例的壳体100的制备过程如下:

(1)采用与实施例1的步骤(1)相同的方法制备玄武岩纤维编织布130;

(2)按照质量百分含量计,采用60%的二氧化硅、15%的氧化铝、8%的碳酸钠、4%的氧化锆、3%的余量化合物配置基料,余量化合物包括氧化锌、氧化铈、硼酸、氧化钾以及氧化锂中的多种;采用10%的金属氧化物配置颜料,金属氧化物为Fe、Co、Cr、Cu、Zn、Ti、Al元素中的多种元素的金属氧化物;将基料和颜料混合得到釉料;

(3)采用与实施例1的步骤(3)相同的方法制备釉浆;

(4)采用与实施例1的步骤(4)相同的方法制备生坯150;

(5)采用与实施例1的步骤(5)相同的方法制备壳体100。壳体100的结合力、表面硬度和针孔情况在表1中列出。

对比例5

本实施例的壳体100的制备过程如下:

(1)采用与实施例1的步骤(1)相同的方法制备玄武岩纤维编织布130;

(2)按照质量百分含量计,采用60%的二氧化硅、15%的氧化铝、8%的碳酸钠、4%的碳酸钡、3%的余量化合物配置基料,余量化合物包括氧化锌、氧化铈、硼酸、氧化钾以及氧化锂中的多种;采用10%的金属氧化物配置颜料,金属氧化物为Fe、Co、Cr、Cu、Zn、Ti、Al元素中的多种元素的金属氧化物;将基料和颜料混合得到釉料;

(3)采用与实施例1的步骤(3)相同的方法制备釉浆;

(4)采用与实施例1的步骤(4)相同的方法制备生坯150;

(5)采用与实施例1的步骤(5)相同的方法制备壳体100。壳体100的结合力、表面硬度和针孔情况在表1中列出。

对比例6

本实施例的壳体100的制备过程如下:

(1)采用与实施例1的步骤(1)相同的方法制备玄武岩纤维编织布130;

(2)按照质量百分含量计,采用51%的二氧化硅、15%的氧化铝、7%的碳酸钠、4%的碳酸钡、3%的氧化锆、10%的余量化合物配置基料,余量化合物包括氧化锌、氧化铈、硼酸、氧化钾以及氧化锂中的多种;采用10%的金属氧化物配置颜料,金属氧化物为Fe、Co、Cr、Cu、Zn、Ti、Al元素中的多种元素的金属氧化物;将基料和颜料混合得到釉料;

(3)采用与实施例1的步骤(3)相同的方法制备釉浆;

(4)采用与实施例1的步骤(4)相同的方法制备生坯150;

(5)采用与实施例1的步骤(5)相同的方法制备壳体100。壳体100的结合力、表面硬度和针孔情况在表1中列出。

对比例7

本实施例的壳体100的制备过程如下:

(1)采用与实施例1的步骤(1)相同的方法制备玄武岩纤维编织布130;

(2)按照质量百分含量计,采用64%的二氧化硅、15%的氧化铝、8%的碳酸钠、4%的碳酸钡、4%的氧化锆、3%的余量化合物配置基料,余量化合物包括氧化锌、氧化铈、硼酸、氧化钾以及氧化锂中的多种;采用2%的金属氧化物配置颜料,金属氧化物为Fe、Co、Cr、Cu、Zn、Ti、Al元素中的多种元素的金属氧化物;将基料和颜料混合得到釉料;

(3)采用与实施例1的步骤(3)相同的方法制备釉浆;

(4)采用与实施例1的步骤(4)相同的方法制备生坯150;

(5)采用与实施例1的步骤(5)相同的方法制备壳体100。壳体100的结合力、表面硬度和针孔情况在表1中列出。

表1

表1的结果表面,实施例1~14的壳体100具有较高的结合力和较强的表面硬度以及针孔情况合格,从而得到力学性能较好、表面质量较好的壳体100。

将实施例1、实施例2与对比例1进行比较可以看出,二氧化硅(SiO2)的质量百分含量在50%~70%时,制备的壳体100的釉层110与纤维层120的结合力较好、壳体100的表面硬度较高、针孔情况合格即壳体100的表面质量较好。

将实施例3、实施例4与对比例2进行比较可以看出,氧化铝(Al2O3)的质量百分含量在10%~20%时,制备的壳体100的釉层110与纤维层120的结合力较好、壳体100的表面硬度较高、针孔情况合格即壳体100的表面质量较好。

将实施例5、实施例6与对比例3进行比较可以看出,碳酸钠(Na2CO3)的质量百分含量在5%~10%时,制备的壳体100的釉层110与纤维层120的结合力较好、壳体100的表面硬度较高、针孔情况合格即壳体100的表面质量较好。

将实施例7、实施例8与对比例4进行比较可以看出,碳酸钡(BaCO3)的质量百分含量在3%~5%时,制备的壳体100的釉层110与纤维层120的结合力较好、壳体100的表面硬度较高、针孔情况合格即壳体100的表面质量较好。

将实施例9、实施例10与对比例5进行比较可以看出,氧化锆(ZrO2)的质量百分含量在2%~5%时,制备的壳体100的釉层110与纤维层120的结合力较好、壳体100的表面硬度较高、针孔情况合格即壳体100的表面质量较好。

将实施例11、实施例12与对比例6进行比较可以看出,余量化合物的质量百分含量在0~5%时,制备的壳体100的釉层110与纤维层120的结合力较好、壳体100的表面硬度较高、针孔情况合格即壳体100的表面质量较好。

将实施例13、实施例14与对比例7进行比较可以看出,金属氧化物的质量百分含量在5~15%时,制备的壳体100的釉层110与纤维层120的结合力较好、壳体100的表面硬度较高、针孔情况合格即壳体100的表面质量较好。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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