一种3D玻璃热弯成型用复合陶瓷模具及方法与流程

本发明属于陶瓷材料技术领域，尤其涉及一种3d玻璃热弯成型用复合陶瓷模具及方法。

背景技术：

3d玻璃以其轻薄、透明洁净、抗指纹、防眩光、坚硬、耐刮伤、耐候性佳等优点，不仅能够提高终端电子产品的外观时尚型，同时能够带来非常好的用户体验，特别是5g时代的临近，在后盖板的应用也越来越成为一种趋势。相比以前的2d和2.5d玻璃，最突出的特点在于传统的制造流程增加了玻璃热弯工艺。

目前玻璃热弯机加热方式主要有两种：电加热和感应加热工艺。电加热工艺是采用金属加热管加热高温合金，然后通过辐射和传导加热给模具。这种工艺制造和维护较为简单，能够做到多站位，温场比较均匀，但能耗较高，工艺控制难度较高。感应加热是一种新型的加热方式，它直接利用模具材料自身的感应发热，从而大大提高了加热效率，降低了能耗。但这种方式对模具材料的要求较高，要能够承受急冷急然的温度变化，同时要求材料具有良好的抗氧化性能。目前使用的主要为石墨材料，加热效率能够达到要求，但抗氧化性能较差，容易磨损，结果造成模具的使用寿命较低，通常低于1000模次，大大增加了玻璃的制造成本。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种3d玻璃热弯成型用复合陶瓷模具的制造方法，旨在解决现有技术中热弯成型用模具的使用寿命较低，大大增加了玻璃的制造成本的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种3d玻璃热弯成型用复合陶瓷模具的制造方法，包括以下步骤：

a、原料混合

硅酸锆55-75份，氧化硼20-30份，碳化硅5-10份，硅酸铝4-10份，氧化镁1-3份，氧化镧1-3份，氧化钛2-5份，氧化锌2-5份，硫酸钙晶须3-7份，纳米炭黑10-20份和石墨10-20份，按照一定比例混合，加入到乙醇溶液和酚醛树脂中，强力搅拌混合均匀，得到一定粘度的混合浆料；

b、干燥过筛

将混合后的浆料在烘箱中90-110℃进行干燥2.5-3小时，过筛得到复合粉体；

c、预压成型

将复合粉体置于石墨模具中，在模压成型机预压8-12mpa成型；

d、高温烧结

将预成型后的石墨模具置于真空热压炉中高温烧结，最高烧结温度为1550-1950℃，压力为25-45mpa，保温时间为35-55分钟。

优选的，所述硅酸锆的重量百分比含量为55％-75％，氧化硼的重量百分比含量为20％-30％，碳化硅的重量百分比含量为5％-10％，硅酸铝的重量百分比含量为4％-10％，氧化镁的重量百分比含量为1％-3％，氧化镧的重量百分比含量为1％-3％，氧化钛的重量百分比含量为2％-5％，氧化锌的重量百分比含量为2％-5％，硫酸钙晶须的重量百分比含量为3％-7％，纳米炭黑的重量百分比含量为10％-20％和石墨的重量百分比含量为10％-20％。

优选的，所述硅酸锆和硅酸铝的粒度为5-10um，氧化硼、氧化镁、氧化镧、氧化钛和氧化锌的粒度为10-20um，碳化硅的粒度为8-12um。

优选的，所述氧化钛掺杂有氧化硅。

优选的，所述乙醇溶液为peg2000。

优选的，所述酚醛树脂的重量百分比含量为20-30％。

优选的，所述最高烧结温度为1750℃。

优选的，所述压力为30mpa。

本发明实施例还提供了一种复合陶瓷模具，用于3d玻璃热弯成型，其包括硅酸锆80-100份，氧化硼20-30份，碳化硅5-10份，硅酸铝4-10份，氧化镁1-3份，氧化镧1-3份，氧化钛2-5份，氧化锌2-5份，硫酸钙晶须3-7份，纳米炭黑10-20份和石墨10-20份；其中，所述硅酸锆含量为55％-65％，氧化硼含量为20％-30％、碳化硅含量为5％-10％、硅酸铝含量为4％-10％，氧化镁含量为1％-3％，氧化镧含量为1％-3％，氧化钛含量为2％-5％，氧化锌含量为2％-5％，硫酸钙晶须含量为3％-7％，纳米炭黑含量为10％-20％和石墨含量为10％-20％。

本发明实施例提供的3d玻璃热弯成型用复合陶瓷模具及方法，采用硅酸锆、氧化硼、碳化硅、硅酸铝、氧化镁、氧化镧、氧化钛、氧化锌、硫酸钙晶须、纳米炭黑和石墨作为原始材料，原料来源比较丰富，成本低廉，解决了石墨模具抗氧化性能差、不耐磨损的缺点，具有更好的综合力学性能和优良的减摩耐磨性能，使用寿命长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1是本发明实施例提供的一种3d玻璃热弯成型用复合陶瓷模具的制造方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供的3d玻璃热弯成型用复合陶瓷模具及方法，采用硅酸锆、氧化硼、碳化硅、硅酸铝、氧化镁、氧化镧、氧化钛、氧化锌、硫酸钙晶须、纳米炭黑和石墨作为原始材料，原料来源比较丰富，成本低廉，解决了石墨模具抗氧化性能差、不耐磨损的缺点，具有更好的综合力学性能和优良的减摩耐磨性能，使用寿命长。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

图1示出了本发明实施例提供的一种3d玻璃热弯成型用复合陶瓷模具的制造方法的流程图，详述如下：

a、原料混合

硅酸锆55-75份，氧化硼20-30份，碳化硅5-10份，硅酸铝4-10份，氧化镁1-3份，氧化镧1-3份，氧化钛2-5份，氧化锌2-5份，硫酸钙晶须3-7份，纳米炭黑10-20份和石墨10-20份，按照一定比例混合，加入到乙醇溶液和酚醛树脂中，强力搅拌混合均匀，得到一定粘度的混合浆料；

b、干燥过筛

将混合后的浆料在烘箱中90-110℃进行干燥2.5-3小时，过筛得到复合粉体；

c、预压成型

将复合粉体置于石墨模具中，在模压成型机预压8-12mpa成型；

d、高温烧结

将预成型后的石墨模具置于真空热压炉中高温烧结，最高烧结温度为1550-1950℃，压力为25-45mpa，保温时间为35-55分钟。

本发明实施例提供的3d玻璃热弯成型用复合陶瓷模具及方法，采用硅酸锆、氧化硼、碳化硅、硅酸铝、氧化镁、氧化镧、氧化钛、氧化锌、硫酸钙晶须、纳米炭黑和石墨作为原始材料，原料来源比较丰富，成本低廉，解决了石墨模具抗氧化性能差、不耐磨损的缺点，具有更好的综合力学性能和优良的减摩耐磨性能，使用寿命长。

在本实施例中，所述硅酸锆的重量百分比含量为55％-75％，氧化硼的重量百分比含量为20％-30％，碳化硅的重量百分比含量为5％-10％，硅酸铝的重量百分比含量为4％-10％，氧化镁的重量百分比含量为1％-3％，氧化镧的重量百分比含量为1％-3％，氧化钛的重量百分比含量为2％-5％，氧化锌的重量百分比含量为2％-5％，硫酸钙晶须的重量百分比含量为3％-7％，纳米炭黑的重量百分比含量为10％-20％和石墨的重量百分比含量为10％-20％；所述硅酸锆和硅酸铝的粒度为5-10um，氧化硼、氧化镁、氧化镧、氧化钛和氧化锌的粒度为10-20um，碳化硅的粒度为8-12um。

在本实施例中，所述氧化钛掺杂有氧化硅，所述乙醇溶液为peg2000，所述酚醛树脂的重量百分比含量为20-30％，酚醛树脂较优的重量百分比含量为25％

在本实施例中，所述烘箱较优干燥温度100℃，较优干燥时间3小时；所述真空热压炉较优最高烧结温度1750℃，较优热压压力30mpa。

在本发明实施例中，采用上述制造方法可制得一种复合陶瓷模具，用于3d玻璃热弯成型，其包括硅酸锆80-100份，氧化硼20-30份，碳化硅5-10份，硅酸铝4-10份，氧化镁1-3份，氧化镧1-3份，氧化钛2-5份，氧化锌2-5份，硫酸钙晶须3-7份，纳米炭黑10-20份和石墨10-20份；其中，所述硅酸锆含量为55％-65％，氧化硼含量为20％-30％、碳化硅含量为5％-10％、硅酸铝含量为4％-10％，氧化镁含量为1％-3％，氧化镧含量为1％-3％，氧化钛含量为2％-5％，氧化锌含量为2％-5％，硫酸钙晶须含量为3％-7％，纳米炭黑含量为10％-20％和石墨含量为10％-20％，解决了石墨模具抗氧化性能差、不耐磨损的缺点，具有更好的综合力学性能和优良的减摩耐磨性能，使用寿命长。

上述发明实施例提供的3d玻璃热弯成型用复合陶瓷模具及方法，采用硅酸锆、氧化硼、碳化硅、硅酸铝、氧化镁、氧化镧、氧化钛、氧化锌、硫酸钙晶须、纳米炭黑和石墨作为原始材料，原料来源比较丰富，成本低廉，解决了石墨模具抗氧化性能差、不耐磨损的缺点，具有更好的综合力学性能和优良的减摩耐磨性能，使用寿命长。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。