大家看到的市场上的陶瓷盖板手机外观精美，温润如玉，宛若一件精致的工艺品，但你知道吗，这样一片精致的手机盖板其实是从矿石加工而来的，中间工艺非常复杂，包括粉体制备→盖板成型→脱脂→烧结→CNC加工→抛光研磨→打孔→检测→镭射/PVD镀膜装饰→AF镀膜→包装等，今天我们来看一看一块矿石到一片手机陶瓷盖板的艺术之旅。
图 一块矿石到一片陶瓷盖板的进程
注：整个工艺制程需根据最终产品的结构和坯体设计来调整不同的加工方案，加工工艺顺序也会有调整。
手机陶瓷盖板的原材料是氧化锆，主要通过一块矿石来制备，通俗来讲是通过工艺将矿石破坏，采用一系列复杂的工艺将氧化锆提炼出来。关于氧化锆的提纯目前主要有以下几种方式：
其中共沉淀法优势在于设备工艺简单，生产成本低廉，且易于获得纯度较高的纳米级超细粉体，因而被广泛采用。但是共沉淀法的主要缺点是没有解决超细粉体的硬团聚问题，粉体的分散性差，烧结活性低。
图：中和沉淀法工艺流程图
水解沉淀法分为锆盐水解沉淀和锆醇盐水解沉淀两种方法。优势在于粒子的大小和形状均一，化学纯度和 相结构的单一性好等，缺点是设备和工艺较为复杂,成本较高。
图：锆醇盐水解法工艺流程图
共沉淀法和水解沉淀法的后工序都是煅烧,其温度越高,则粉体的晶粒度越大,团聚程度越高。
在高压釜内，锆盐（ZrOCl2）和钇盐（Y(NO3)3）溶液加入适当化学试剂，在高温 (>200℃)、高压(≈10MPa)下反应直接生成纳米级氧化锆颗粒，形成钇稳定的氧化锆固溶体。
图：水热法工艺流程图
水热法优点为粉料粒度极细，可达到纳米级，粒度分布窄，省去了高温煅烧工序，颗粒团聚程度小。缺点为设备复杂昂贵，反应条件较苛刻，难于实现大规模工业化生产。
除此之外，还有溶胶凝胶法、微乳液法，在表格中有优劣势对比，这里就不一一介绍了。目前制备粉体的知名企业有三环（自用）、东曹、国瓷、东方锆业等。
制造好的粉体进入了盖板成型阶段，目前在陶瓷盖板的成型领域，主要有注塑、干压及流延，由于陶瓷有高的收缩率，因此不论哪种成型都需要将氧化锆粉体与成型剂混合在一起。其中以实际盖板生产的案例来看，以干压和流延为主流，比如小米MIX 2及初上手机的陶瓷盖板就是干压成型，小米5与小米6的陶瓷盖板是流延成型。
图 陶瓷盖板干压成型设备 天通吉成提供
目前三环为小米制造的陶瓷后盖除了小米5与小米6，MIX系列均采用干压成型，是盖板主流成型工艺之一。
这种方式成型类似塑胶成型，是将聚合物注射成型方法与陶瓷制备工艺相结合而发展起来的一种制备陶瓷零部件的新工艺。主要生产外形复杂、尺寸精确或者带嵌件的小型精密陶瓷件，生产效率高。但其喂料配方、混炼及模具开发都是难点，模具设计和注射熔体充模流动状态直接影响成型坯体的质量。
图 陶瓷注射成型设备
丁鼎陶瓷在陶瓷注射成型方面有着成熟的制作经验，是目前业内做陶瓷粉末注射成型工艺领先企业。
流延成型的技术较难，需时间摸索，是薄片陶瓷材料的一种重要成型方法，具有速度快、自动化程度高、效率高、组织结构均匀、产品质量好等特点。三环是流延成型产能最大的厂商，自己本身也做流延设备。
图 全密封流延机 德龙科技提供
脱脂是通过加热或其他物理化学方法，将注射成型坯体内有机物排除。这一阶段耗时长，且成型坯体易产生缺陷；因此，脱脂的方法、机理和动力学研究十分重要。陶瓷脱脂工艺主要为热脱（占99%）方式。
图 热风循环脱脂炉 合肥高歌提供
烧结（sintering）是使材料获得预期的显微结构，赋予材料各种性能的关键工序。坯体在高温作用下，随着时间的延长，最后成为坚硬的具有某种显微结构的多晶烧结体，这种现象称为烧结。烧结是减少成形体中气孔，增强颗粒之间结合，提高机械强度的工艺过程。
图 钟罩式烧结炉 合肥高歌提供
宏观变化：体积收缩、致密度提高、强度增加。
微观变化：晶粒长大，气孔减少。
图 烧结体制备过程中的组织变化
随着工艺的成熟和订单的逐步释放，主流的手机背板生产企业已经采用脱脂烧结连续性的生产方式，采用如下这种AB式推板炉可连续大产能生产。
图 AB式推板炉（脱脂烧结可连续大产能生产），合肥高歌提供
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