我是一個在特種陶瓷從業(yè)超15年的特陶人，其中有一個產(chǎn)品令人印象深刻，氧化鋯陶瓷手機(jī)蓋板，2017-2020年間炙手可熱電子消費(fèi)品用陶瓷部件之一。自從Xiaomi公司2016年陶瓷后蓋版本的手機(jī)后，吸引著其他手機(jī)廠商跟進(jìn)，加之5G技術(shù)落地的背景下，各大媒體大肆宣傳，特陶行業(yè)加大研發(fā)力度，無數(shù)投行入場；一時間從高斷裂韌性的氧化鋯粉體，氧化鋯陶瓷成型工藝、燒結(jié)工藝，CNC加工，研磨拋光工藝，檢測標(biāo)準(zhǔn)等大力投入研發(fā)，整個行業(yè)可謂百花齊放，好不熱鬧。

氧化鋯陶瓷手機(jī)背板讓非特陶人也認(rèn)識到了氧化鋯陶瓷材料，這里不僅僅是陶瓷手機(jī)蓋板，還有氧化鋯陶瓷3C穿戴產(chǎn)品和手鏈、項鏈吊墜、手表等飾品（后續(xù)專門寫文章介紹）。

（陶瓷后蓋手機(jī)）

下面整理一下和陶瓷手機(jī)蓋板相關(guān)產(chǎn)品特點、技術(shù)工藝路線，給特陶人當(dāng)作茶余飯后吹水娛樂消遣。

一、產(chǎn)品特性：

氧化鋯陶瓷材料高硬度（HRA≈88，HV=1200-1400）、介電常數(shù)可調(diào)（26-33，適合手機(jī)蓋板的范圍28-30），高韌性（壓痕法斷裂韌性可達(dá)13，遠(yuǎn)高于其他陶瓷和玻璃）、高強(qiáng)度（TRS可達(dá)1200甚至更高），絕緣。因此采用氧化鋯陶瓷做智能手機(jī)蓋板具有以下特點：

優(yōu)點：

介電常數(shù)高且可調(diào)，適合射頻穿透，損耗低，不導(dǎo)電，不屏蔽信號，可無線充電；（這就是為什么手機(jī)后蓋選擇用氧化鋯陶瓷的主要因素）

硬度高，耐磨、耐剮蹭，長期使用不產(chǎn)生劃痕；

強(qiáng)度高，陶瓷里最好，且遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于玻璃，是玻璃的2-4倍，相對于玻璃不易崩裂，摔壞；

耐酸堿，長時間使用不受汗?jié)n影響；

拋光后質(zhì)感溫潤如玉、晶亮無暇；

顏色豐富，且是內(nèi)外顏色一致，并非表面處理涂層；

（彩色氧化鋯陶瓷）

缺點：

脆性大，雖然是陶瓷里韌性最好，且遠(yuǎn)優(yōu)于玻璃，但還是不能像金屬抗摔；

加工難度大，硬度高，因此也難加工，加工成本也遠(yuǎn)高于玻璃；

比重大，增加機(jī)身重量；

熱導(dǎo)率低，不易散熱；

二、技術(shù)工藝路線：

干壓+冷等靜壓成型：

該工藝優(yōu)于干壓工藝生坯密度不均，經(jīng)過冷等后，生坯密度致密化且均勻化，燒結(jié)后無氣孔，但不適合生產(chǎn)帶中框和3D大弧面的產(chǎn)品；

干袋式等靜壓成型：

該工藝較好的解決了干壓密度不均、冷等3D產(chǎn)品不易真空包裝等缺點，但效率不及干壓成型，因彈性模具，裝填脫模節(jié)拍相對較長。

（干袋式等靜壓成型）

（干袋式等靜壓成型燒結(jié)后制品，變形小，可控）

注射成型（CIM）：

CIM工藝可生產(chǎn)復(fù)雜形狀，比如帶中框，同時可以成型出一些微特征，預(yù)留加工余量即可，減少后續(xù)加工量；據(jù)了解該工藝并沒有哪一家廠商有效解決燒制后密度低氣孔大的缺陷。CIM實際上適合做結(jié)構(gòu)復(fù)雜的小件產(chǎn)品，拿來做手機(jī)后蓋，從配方（注模時流動性要好）、模具設(shè)計（快速充模、無流痕）、脫脂（開裂、變形等）都有很大挑戰(zhàn)。

（注塑機(jī)、密煉機(jī)）

（成型素坯）

（燒成制品）

流延+溫等靜壓成型（冷等也可行）：

流延成型膜片后，經(jīng)過多張膜片疊層（采用加熱平板壓合），真空包裝，再等靜壓壓合成型，該工藝適合制作平板、3D弧面（橡膠+不銹鋼仿形模具），只是3D弧面處壓合時會有拉伸變薄，需計算好拉伸量，留好余量，該工藝不適合成型帶中框的產(chǎn)品。

（制漿、脫泡、流延、壓合設(shè)備）

（成型素坯/燒成制品）

機(jī)加工：

以CNC+拋光為主，注意點是氧化鋯加工后產(chǎn)生應(yīng)力釋放，需要回火處理，不同廠家回火處理工藝還不一樣，有回火到1200℃→快速冷卻至1000℃（快速過1170℃相變點）→再自然冷卻，有回火600℃自然冷卻。

（CNC、磨床、研磨拋光設(shè)備）

（加工半成品及成品）

總結(jié)：

氧化鋯陶瓷手機(jī)背板=高強(qiáng)度+韌性好+硬度高耐刮擦+射頻穿透性好不屏蔽信號+質(zhì)地溫潤如玉、晶亮光澤（高檔大氣），成為高端手機(jī)材質(zhì)選擇之一。