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

　　當(dāng)你還在認(rèn)為“將氧化鋯陶瓷用于手機(jī)及穿戴設(shè)備配件”是一種炒作行為的時(shí)候，許多研究機(jī)構(gòu)及手機(jī)廠商現(xiàn)已默默地做了許多研發(fā)。這個(gè)原本很不合理的事情，在外力的推進(jìn)下，現(xiàn)已有了超越的打破。

　　9月27日，清華大學(xué)謝志鵬老師在“中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)陶瓷分會(huì)2017學(xué)術(shù)年會(huì)”上做了題為“智能手機(jī)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(gè)陳述為各位讀者全面解析智能手機(jī)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(huì)、無(wú)雜質(zhì)、燒結(jié)性能好，燒結(jié)后材料抗彎及斷裂強(qiáng)度高。粉體制備工藝要求適當(dāng)?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(yīng)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(xué)共沉淀法制備的納米氧化鋯粉體性能尚無(wú)法滿足手機(jī)陶瓷外殼的使用及測(cè)驗(yàn)強(qiáng)度的要求。

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

　　3、國(guó)內(nèi)潮州三環(huán)、山東國(guó)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(jià)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(guó)產(chǎn)粉體成本預(yù)算一個(gè)手機(jī)背板大約用粉150g，單單毛坯用粉就得花費(fèi)30-45元，而進(jìn)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(huì)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(huì)影響產(chǎn)品的力學(xué)性能及成本。

　　四、手機(jī)陶瓷后期冷加工工藝

　　手機(jī)毛坯制備出來(lái)后，需要經(jīng)過(guò)火氣的粗磨、CNC加工或精雕、精磨這幾個(gè)步驟，按設(shè)計(jì)及要求進(jìn)一步精確電子配件的尺寸、修飾毛邊、圓潤(rùn)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(shí)耗成本（機(jī)加工時(shí)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(hào)、不導(dǎo)電和外觀質(zhì)感好等優(yōu)勢(shì)，但其高昂的成本（300元或以上）及產(chǎn)能缺乏的嚴(yán)重阻礙了其大批量應(yīng)用。相對(duì)而言，玻璃背板的制造就相對(duì)容易和可靠性高，成為現(xiàn)在陶瓷材料的首要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

　　能夠預(yù)判，隨著手機(jī)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(jī)陶瓷背板和穿戴用陶瓷配件的市場(chǎng)上可能引來(lái)一個(gè)快速增長(zhǎng)期。

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