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为什么总买不到博主同款釉料？三类核心原因+实用解决办法

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05-26 14:06

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#技术巡猎# #比亚迪# 陶瓷釉料及其制备方法和应用---这个专利的目的，是让氧化锆陶瓷的图案层，可以死死贴住基材，然后耐磨、耐腐蚀。但……比亚迪搞什么陶瓷呢？这类陶瓷材料到底可以干嘛？可以做手机、平板、笔记本、可穿戴设备、数码相机等外壳。氧化锆陶瓷是个很特别的材料，足够硬、强度足够高、也耐腐蚀，用来做手机背板、手表壳体，是很合适的，摸上去那种“冷、密、硬”的高级感，确实是玻璃和塑料给不了的。但一旦你想在它表面做颜色和图案，就有很多麻烦：雕刻的速度特别慢，彩色陶瓷要整块烧色，选择也很少；油墨印刷好看是好看，可它天生就是一层“贴上去的皮”，仅此而已。行业里更硬核的路线，其实是激光熔覆，把釉料熔掉以后，再凝固成涂层，理论上无毒、力学性能也更稳定。问题也恰恰出在“熔覆”这两个字上。传统釉料多是含硅玻璃体系，和氧化锆基材脾气相差太远：润湿性不好、熔点差异很大，激光打完以后，熔池里容易起泡、起坑、或者出现边缘翘起的情况，严重时基材会因为变形而破碎，规模化非常困难。比亚迪的思路是这么做的。不再用“硅基釉料”去贴锆陶瓷了，釉料的骨架换成了含锆体系，两边先对齐。然后给出的配方框架是这样的：含锆材料35%---55%，着色剂35%---55%，助熔剂2%---20%，含锆与着色剂的质量比落在1:(0.63---1.57)。含锆材料里可以是氧化锆、碳化锆、氮化锆，也可以是氧化锆-氧化钇复合材料（氧化钇3%---8%），用来提升润湿性和界面结合。着色剂走无机颜料路线，钴蓝、钴钛绿、钛铬黄这些都在清单里。助熔剂也很“工艺向”，白云石粉、NaCl、碳酸锶、CaO、NaF、MgO，核心就是把熔融窗口拉到更适合激光熔覆的区间。粒度也做了明确。固体颗粒D90要≤15μm，甚至可以做到≤5μm。激光熔覆的熔池小、时间短，粉粒太粗就会出现局部熔不透、孔洞多、表面粗糙，颜色也很容易花掉。所以实施例里专门做了D90>15μm、以及D90<5μm（D50≤1μm）的粒度对照。制备流程并不复杂。含锆材料+着色剂+助熔剂加溶剂混匀球磨（2---12h），烘干得到粉体釉料；需要涂覆性的话，再加可固化树脂、固化剂、稀释剂把它调成能刷/能涂的状态。实施例里用无水乙醇做溶剂，球磨6小时，粉体D90大概10μm；之后取混合固体颗粒20g配树脂15g，涂在50mm×50mm精抛白色氧化锆基材上，再用激光熔覆做出10mm×10mm的釉料图案，清洗后得到样件。基材厚度给到1.8---3mm，也符合常见外观件的尺寸段。他们做了耐腐蚀、耐磨损、附着力三套测试，条件算是“比较极限了”：耐腐蚀把样件分别泡在5%盐酸、98%浓硫酸、分析纯乙酸乙酯、以及85℃的5%氢氧化钠溶液里4小时；耐磨是500g载荷、1英寸行程、牛仔布内侧当摩擦介质、60往复/分钟，分别磨500次和3000次；附着力按ASTM D3359-17做百格（1mm间距100格），3M600胶带拉，还加了80℃水煮40分钟再测一次。结果啥样呢？实施例1---11在这些腐蚀介质里基本都是“无反应”；耐磨500次、3000次都“无可见划痕”；百格和水煮百格都是5B。对比样件里，油墨印刷那组就很惨：盐酸里涂层变粗糙有腐蚀，浓硫酸里碳化，乙酸乙酯和热碱液里出现融化并脱落；耐磨到3000次出现“划痕多、掉色严重”，水煮百格也掉到4B。传统含硅釉料那组耐腐蚀能打平，但耐磨会出现“细微可见划痕”。显微镜观察也给了一个方向：含锆釉料的涂层空泡更少、颜色更均匀。当然，激光熔覆的意义也不只“图案更好看”而已，更关键的是能耗和良率---熔点差异被拉近后，激光能量不需要那么暴力，基材变形/破碎的概率会大幅度下降，这种隐形成本才是量产最疼的地方。“锆陶瓷可量产装饰化”的门槛击穿以后，你猜，我们的3C数码，会有什么变化？

汽车智能化下半场：竞争正在回归材料底层

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