截止到2018年年底，全球154個移動運營商正在進行5G技術測試或試驗，參與5G的國家已經擴展到66個。隨著5G時代的到來，手機產業又將迎來一輪新的變革，手機背板市場面臨著重新洗牌。其中氧化鋯陶瓷在新一輪技術洗(xi)牌中(zhong)脫穎而出(chu)。

        一、氧化鋯陶瓷手機背板脫穎而出

        5G時代要求信號(hao)(hao)傳輸速度(du)更(geng)快，是4G的(de)(de)(de)1~100倍。5G通信將采用(yong)3Ghz以上的(de)(de)(de)頻譜，其毫米(mi)波(bo)的(de)(de)(de)波(bo)長(chang)更(geng)短(duan)，與金(jin)屬(shu)背板(ban)相(xiang)比，陶瓷背板(ban)對信號(hao)(hao)無干擾，且(qie)擁(yong)有其他材料無可比擬的(de)(de)(de)優越性能，受(shou)到手機(ji)生產商的(de)(de)(de)青睞。

        幾種材質手機背板對比

        在所有的陶(tao)(tao)瓷(ci)材料中，氧(yang)化鋯陶(tao)(tao)瓷(ci)除(chu)了具有高(gao)強度(du)、高(gao)硬度(du)、耐(nai)(nai)酸堿(jian)耐(nai)(nai)腐蝕(shi)及高(gao)化學穩(wen)定性等優(you)點(dian)，同時具有抗刮耐(nai)(nai)磨、無信號屏蔽、散熱性能優(you)良、外觀效果好(hao)等特(te)點(dian)，因此成為繼塑(su)料、金屬(shu)、玻璃之(zhi)后一種新型的手(shou)機機身材質。目前氧(yang)化鋯陶(tao)(tao)瓷(ci)在手(shou)機中的應用主要(yao)是背板和指(zhi)紋識別蓋(gai)板兩(liang)部分。

        某廠家生產的氧化鋯陶瓷球

某廠家生產的氧化鋯陶瓷手機背板

        二、氧化鋯手機陶瓷制備(bei)及(ji)難點解析(xi)

       氧化鋯陶瓷手機背板的制備主要包括氧化鋯陶瓷粉體的制備、成型、燒結、研磨拋光處理(li)等流(liu)程(cheng)。其中氧化(hua)鋯(gao)陶(tao)瓷粉體(ti)的(de)制備(bei)是整個流(liu)程(cheng)中最重要且(qie)技術(shu)難度最大(da)的(de)部分(fen)。

氧化鋯陶瓷手機背板制備流程

       技術難點

       氧化(hua)鋯(gao)陶瓷手機背板粉(fen)體(ti)是納米(mi)復(fu)合氧化(hua)鋯(gao)，納米(mi)復(fu)合氧化(hua)鋯(gao)在制(zhi)備(bei)陶瓷時，其質(zhi)量要求包括，粒度分布是正(zheng)態分布，顆(ke)粒形(xing)狀接近圓(yuan)形(xing)，分散(san)性(xing)要好，純度高等(deng)。納米(mi)復(fu)合氧化(hua)鋯(gao)粉(fen)體(ti)的(de)制(zhi)備(bei)方(fang)法包括水熱法、沉淀法、醇鹽(yan)水解法、低溫氣相水解法。

       粉體質量的(de)好(hao)壞直接影響成品的(de)內(nei)在質量與性能。純度(du)高、粒度(du)超細、粒度(du)分布窄及分散性能好(hao)是評價陶瓷(ci)粉體質量性能的(de)重要依據。其(qi)中(zhong)納米復合氧化鋯的(de)粉體團聚和(he)表(biao)面(mian)改性成為目前面(mian)臨的(de)兩大難題(ti)，隨著技(ji)術的(de)發(fa)展，研究(jiu)人(ren)員也找到了相(xiang)應的(de)解決方法(fa)。

       首先，氧(yang)化(hua)鋯(gao)(gao)(gao)粉(fen)體團聚(ju)這一大難題(ti)，甘學賢等通過設(she)計(ji)使用(yong)不同的(de)(de)研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)設(she)備和工藝參(can)數來(lai)考察最終的(de)(de)解聚(ju)效(xiao)果(guo)。以d50＝1.355μm的(de)(de)氧(yang)化(hua)鋯(gao)(gao)(gao)粉(fen)體為(wei)(wei)(wei)研(yan)(yan)(yan)(yan)究對象，當分別(bie)采用(yong)立式(shi)(shi)球(qiu)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)機(ji)、立式(shi)(shi)珠磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)機(ji)和臥(wo)式(shi)(shi)砂磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)機(ji)為(wei)(wei)(wei)研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)設(she)備，以φ2mm的(de)(de)氧(yang)化(hua)鋯(gao)(gao)(gao)球(qiu)作為(wei)(wei)(wei)研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)介質，以m介質∶m物料(liao)＝5∶1的(de)(de)介質物料(liao)比研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)15h后(hou)，檢測(ce)研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)后(hou)氧(yang)化(hua)鋯(gao)(gao)(gao)料(liao)漿(jiang)的(de)(de)粒度，結果(guo)表(biao)明：①臥(wo)式(shi)(shi)砂磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)機(ji)的(de)(de)研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)效(xiao)果(guo)最優，研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)后(hou)氧(yang)化(hua)鋯(gao)(gao)(gao)料(liao)漿(jiang)的(de)(de)d50為(wei)(wei)(wei)0.303μm；②當采用(yong)臥(wo)式(shi)(shi)砂磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)機(ji)為(wei)(wei)(wei)研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)設(she)備時(shi)，在介質物料(liao)比（m介質∶m物料(liao)）為(wei)(wei)(wei)4∶1，料(liao)漿(jiang)固含量（w）為(wei)(wei)(wei)45％，線速度為(wei)(wei)(wei)10m·s－1，研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)時(shi)間(jian)為(wei)(wei)(wei)25h的(de)(de)條件下，研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)效(xiao)果(guo)最佳。

       其次，氧化(hua)鋯(gao)(gao)(gao)粉(fen)(fen)體(ti)(ti)的(de)表(biao)面改性(xing)(xing)處(chu)(chu)(chu)理方面，梁(liang)玥等(deng)通過實驗得出結(jie)(jie)論：①國產(chan)氧化(hua)鋯(gao)(gao)(gao)粉(fen)(fen)體(ti)(ti)經過臥式攪拌磨磨細(xi)和(he)手工造粒處(chu)(chu)(chu)理后，燒結(jie)(jie)活性(xing)(xing)有顯(xian)著提高，在1400℃燒結(jie)(jie)條(tiao)件(jian)下，燒結(jie)(jie)密度(du)可接(jie)近99.5%。②國產(chan)氧化(hua)鋯(gao)(gao)(gao)粉(fen)(fen)體(ti)(ti)經磨細(xi)處(chu)(chu)(chu)理后，燒結(jie)(jie)試樣(yang)抗彎強度(du)均低于原始(shi)粉(fen)(fen)體(ti)(ti)的(de)主(zhu)要(yao)原因(yin)是(shi)存(cun)在大尺寸(cun)缺陷，因(yin)此(ci)粉(fen)(fen)體(ti)(ti)磨細(xi)處(chu)(chu)(chu)理必須有適當的(de)造粒工藝相配合，才能提高粉(fen)(fen)體(ti)(ti)成型性(xing)(xing)能。③初(chu)步認為提高粉(fen)(fen)體(ti)(ti)相變的(de)穩定(ding)性(xing)(xing)有利(li)于獲得高性(xing)(xing)能氧化(hua)鋯(gao)(gao)(gao)粉(fen)(fen)體(ti)(ti)。

       除了粉(fen)體(ti)(ti)制(zhi)(zhi)備上的(de)(de)困難外(wai)，氧化(hua)鋯陶(tao)瓷(ci)手機背板也(ye)面臨著高(gao)(gao)成本良品(pin)率(lv)較低等問(wen)題，但是(shi)近幾年國(guo)內(nei)粉(fen)體(ti)(ti)企業也(ye)相繼崛(jue)起，三(san)環(huan)、國(guo)瓷(ci)、東方鋯業等在國(guo)內(nei)市(shi)場(chang)的(de)(de)占(zhan)額(e)逐年提(ti)高(gao)(gao)。其中三(san)環(huan)集(ji)團(tuan)作(zuo)為行業內(nei)最早開始制(zhi)(zhi)作(zuo)陶(tao)瓷(ci)外(wai)觀件(jian)的(de)(de)廠商，目前無論是(shi)在產能(neng)還(huan)是(shi)在良率(lv)上領先優(you)勢都較明顯(xian)。三(san)環(huan)集(ji)團(tuan)也(ye)是(shi)目前全球唯一(yi)一(yi)家實現了從粉(fen)體(ti)(ti)到成品(pin)加工全產業鏈(lian)一(yi)體(ti)(ti)化(hua)的(de)(de)廠商，未(wei)來其在產能(neng)與成本上的(de)(de)問(wen)題一(yi)旦解決，將會使(shi)陶(tao)瓷(ci)手機部件(jian)的(de)(de)市(shi)場(chang)占(zhan)有率(lv)加速提(ti)升(sheng)。