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【材料大解析】第12期 | Surlyn?沙林樹脂?、激光微孔技術(shù)、陶瓷表圈、水轉(zhuǎn)印

來源：新材料在線|

發(fā)表時間：2020-08-05

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新材料展示

1 Surlyn?沙林樹脂

陶氏化學(xué)（中國）投資有限公司

陶氏?沙林?樹脂是一種獨特的離子聚合物，是乙烯-甲基丙烯酸為基的離子聚合物，經(jīng)鋅離子或鈉離子部分中和而得，由陶氏利用獨特的生產(chǎn)工藝聚合而成?？捎糜谧⑺芎蛿D出加工。聚合物中的酸性成分可以增加極性，減少結(jié)晶度。而聚合物鏈中的離子鍵具備出色的熔體強度。

沙林?樹脂結(jié)合了半結(jié)晶聚合物的特性（如耐化學(xué)性）和非晶聚合物的透明性。它的透明是無底色的澄澈透明，又具有良好的注塑加工性能，樹脂特殊的離子聚合物克服玻璃在設(shè)計上的多重局限，滿足更苛刻的需求，成為設(shè)計師的心水之選。

沙林?樹脂可應(yīng)用于從食品及化妝品包裝到消費品和工業(yè)品等眾多領(lǐng)域，為世界各地的人們提供更美好、更健康、更安全的生活。

沙林?樹脂的主要特性：

1. 優(yōu)異的低溫抗沖擊韌性；

2. 出色的抗磨損、耐刮擦性能；

3. 出色的抗化學(xué)藥品性能；

4. 透明、清澈、光澤柔和華貴；

5. 優(yōu)異的熔體強度（熔融下拉伸不斷裂）；

6. 有多種牌號符合FDA相關(guān)標準。

堅韌透明的沙林?樹脂為包裝工業(yè)提供優(yōu)越的封合完整性能。它的低溫起封性、出色的熱粘強度，以及行業(yè)中最廣泛的封合范圍，使得沙林?成為解決滲漏、提高包裝線速度、過污染物封合、處理困難的封合條件、提高效率的可靠選擇。優(yōu)異的陶氏沙林?樹脂適用于高效吹膜和擠出涂布工藝以及化妝品包裝、貼體包裝和高爾夫球等運動器材領(lǐng)域，或作為改性劑在其他塑料中使用。

沙林?樹脂運用于CMF設(shè)計領(lǐng)域，擁有驚人的表現(xiàn)力。得益于出色的注塑加工性能，它既可以游走于超平厚壁和尖銳棱角之間，也可以表現(xiàn)出輕盈纖薄，蜿蜒流暢的詩意意境。沙林?比其它材料能夠更好地呈現(xiàn)出色彩的純粹，同時還能夠精準還原模具上最微小的細節(jié)，助力實現(xiàn)巧奪天工的設(shè)計。沙林?樹脂還是一種非常友好的材料，和多種工藝如移印、燙印、電鍍、層壓等相得益彰，共同打造夢幻效果。最新研究的沙林?二次注塑和包膠技術(shù)，再度助力裝飾效果突破窠臼，體現(xiàn)包覆裝飾的立體感和懸浮感，能夠讓CMF設(shè)計師更大程度地發(fā)揮想象，實現(xiàn)更豐富的設(shè)計變化，來幫助塑造品牌的獨特形象，提升產(chǎn)品價值。

應(yīng)用行業(yè)：

消費電子

2 激光微孔技術(shù)

深圳市新榮偉科技有限公司

激光微穿孔過程是激光和物質(zhì)相互作用的熱物理過程，它由激光光束特性（包括激光的波長、脈沖寬度、光束發(fā)散角、聚焦狀態(tài)等）和物質(zhì)的諸多熱物理特性決定的，它是最早達到實用化的激光加工技術(shù)，也是激光加工的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一。

激光打孔最廣泛的運用是在一些組件上打微孔，特別是在堅硬的材料上實現(xiàn)微孔，例如在硬質(zhì)合金上打大量0.1毫米到幾微米直徑的小孔。用普通的機械加工工具加工成本也會很高，不良率也高。

激光有很好的同調(diào)性，用光學(xué)系統(tǒng)可以把它聚焦成直徑很微少的光點(小于一微米)，這相當于用來鉆孔的 "微型鉆頭"。其次，激光的亮度很高，在聚焦的焦點上的激光能量密度(平均每平方米面積上的能量)高，普通一臺激光器輸出的激光，產(chǎn)生的能量就可以高達109 焦耳/厘米2，足以讓材料熔化并氣化，在材料上留下一個小孔，就像是鉆頭鉆出來的。

激光微孔的特性：

1. 激光雕刻采用極細的激光光束聚焦后產(chǎn)生的高能量來進行加工。

2. 激光微孔精細度高，孔徑精細度可達到5um。

3. 激光打標微孔熱影響區(qū)域小，加工精細，成本低，易操作，無污染，可以完成一些常規(guī)方法無法實現(xiàn)的工藝。

4. 激光打標微孔屬于非接觸性加工，不產(chǎn)生機械擠壓或機械應(yīng)力。

應(yīng)用行業(yè)：

家具、建筑

3 氧化鋯陶瓷表圈

深圳市商德先進陶瓷股份有限公司

二氧化鋯為主的礦物粉末(粉末顆粒直徑不足1 微米)在1500°C 左右的高溫中燒結(jié)而成。它和中國傳統(tǒng)的陶瓷制品一樣，具有穩(wěn)定的物理和化學(xué)性質(zhì)，防水防高溫防褪色抗腐蝕，且表面溫潤無瑕，能夠散發(fā)柔美的自然光澤。

氧化鋯系陶瓷材料作為先進陶瓷中最重要的一類材料，是一種現(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常重要的基礎(chǔ)材料。隨時手機5G時代的到來，氧化鋯陶瓷因其手感溫潤如玉、抗刮耐磨、幾乎無信號屏蔽、散熱性能優(yōu)良等特性，被應(yīng)用在手機蓋板、指紋模組等結(jié)構(gòu)件，已成為產(chǎn)業(yè)的熱點，讓更多人關(guān)注到這種陶瓷材料。

氧化鋯陶瓷具有較大的硬度和較好的耐磨性。而從具體數(shù)據(jù)來看，氧化鋯陶瓷莫氏硬度在8.5左右，非常接近藍寶石9的莫氏硬度，而聚碳酸酯的莫氏硬度只有3.0，鋼化玻璃的莫氏硬度5.5，鋁鎂合金的莫氏硬度6.0，康寧玻璃的莫氏硬度為7。

氧化鋯陶瓷與金屬相比，具有更好的耐磨性，且表面光潔，質(zhì)感好，不氧化。

先進陶瓷是由氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷或其他復(fù)合材料根據(jù)特有的配方經(jīng)過高溫燒結(jié)制成，每一種制成成品都能提供不同的具體性能。先進陶瓷已經(jīng)開始進入到了我們生活的方方面面。耐高溫、耐磨、絕緣、抗腐蝕以及不會屏蔽電磁信號的特性令先進陶瓷可以應(yīng)用的領(lǐng)域很廣，如半導(dǎo)體、航空航天、流體控制、醫(yī)療、通訊等領(lǐng)域。對設(shè)備性能的改進、更長使用壽命、降低操作成本、節(jié)省維護成本等。

鋯系微晶陶瓷簡稱為微晶鋯。微晶陶瓷是通過加熱玻璃晶化而得到的一種含有大量微晶相和少量玻璃相的復(fù)合固體材料。在微晶陶瓷中，作為晶核劑加入的氧化鋯除加速玻璃的整體析晶以外，如果合理控制其含量和相的形態(tài)，氧化鋯便有可能作為增強、增韌劑，顯著提高微晶陶瓷的強度和韌性，改善其抗腐蝕性能。

微晶鋯材料擁有極高的顏值及耐用性，CHANEL，RADO，DIOR，GUCCI等國際品牌在其旗下奢侈品上均有選用這種材料。

微晶鋯的性能特征：

1. 質(zhì)地高貴，與高貴的藍寶石(單晶氧化鋁)同為寶石級材料；

2. 色澤圓潤，具有較高的折光率和較強的色散，擁有良好的即視效果；

3. 熱導(dǎo)率低，有玉石的溫潤，與金屬、塑料相比更親膚；

4. 絕緣材料，不會屏蔽信號，不會影響天線布局；

5. 力學(xué)性能好，抗彎強度高，莫氏硬度與藍寶石相仿，耐彎曲，耐磨；

6. 介電常數(shù)高，用于指紋傳感器可獲得更為清晰銳利的圖像。

高純納米級氧化鋯粉體體性能穩(wěn)定，強度優(yōu)異，適用于制作精密陶瓷結(jié)構(gòu)件，如手機陶瓷后蓋、指紋識別模組陶瓷蓋板等。

應(yīng)用行業(yè)：
消費電子、家電、汽車、智能硬件、醫(yī)療、航空航天

4 水轉(zhuǎn)印

水轉(zhuǎn)印技術(shù)是利用水壓將帶彩色圖案的轉(zhuǎn)印紙、塑料膜進行高分子水解的一種印刷。水轉(zhuǎn)印以特殊化學(xué)處理的薄膜，經(jīng)印上所需的色彩紋路后，平送于水的表面，利用水壓的作用，將色彩紋路圖案均勻地轉(zhuǎn)印于產(chǎn)品表面。隨著人們對產(chǎn)品包裝與裝飾要求的提高，水轉(zhuǎn)印的用途越來越廣泛。水轉(zhuǎn)印用于汽車用品、日用精品、居室用品等。

水轉(zhuǎn)印技術(shù)有兩類，一種是水標轉(zhuǎn)印技術(shù)，另一種是水披覆轉(zhuǎn)印技術(shù)。前者主要完成文字和寫真圖案的轉(zhuǎn)印，后者則傾向于在整個產(chǎn)品表面進行完整轉(zhuǎn)印。披覆轉(zhuǎn)印技術(shù)（Cubic Transfer）使用一種容易溶解于水中的水性薄膜來承載圖文。由于水披覆薄膜張力極佳，很容易纏繞于產(chǎn)品表面形成圖文層，，產(chǎn)品表面就像噴漆一樣得到截然不同的外觀。披覆在任何形狀之工件上，為生產(chǎn)商解決立體產(chǎn)品印刷的問題。曲面披覆亦能在產(chǎn)品表面加上不同紋路，如皮紋.木紋.翡翠紋及云石紋等，同時亦可避色一般版面印花中?，F(xiàn)的虛位。且在印刷流程中，由于產(chǎn)品表面不需與印刷膜接觸，可避免損害產(chǎn)品表面及其完整性。

成型方式：

1. 膜的印刷：在高分子的薄膜上印上各種不同自己所需的圖案；

2. 噴底漆：許多材質(zhì)必須涂上一層附著劑，如金屬、陶瓷等，若要轉(zhuǎn)印不同的圖案，必須使用不同的底色，如木紋基本使用棕色、咖啡色、土黃色為主，石紋基本使用白色為主，夢幻紋、幾何圖案基本使用白色或黑色為主；

3. 膜的延展：讓膜在水面上平放，并待膜伸展平整；

4. 活化：以特殊溶劑（活化劑）使轉(zhuǎn)印膜的圖案活化成油墨狀態(tài)；

5. 轉(zhuǎn)?。豪盟畨簩⒔?jīng)活化后的圖案印于被印物上；

6. 水洗：將被印工件殘留的雜質(zhì)用水沖洗干凈；

7. 烘干：將被印工件烘干烘干溫度要視素材的素性與熔點而設(shè)；

8. 噴面漆：噴上透明保護漆保護被印物體表面；

9. 烘干：將噴完面漆的物體表面進行干燥；

10. 成品。

工藝異常及分析

1. 現(xiàn)象：花樣中有細皺紋存在

原因：膜溶時間不足

解決方法：膜溶時間不足

2. 現(xiàn)象：花樣模糊不清

原因：膜溶解時間超過

解決方法：縮短溶解時間

3. 現(xiàn)象：花樣會流動

原因：膜溶解時間超過

解決方法：縮短溶解時間

4. 現(xiàn)象：花樣部分未附著

原因：活化劑涂布不均勻，水溫過高，活化劑蒸發(fā)快

解決方法：活化劑涂布均勻，水溫降低，調(diào)整活化劑或吸氣量

5. 現(xiàn)象：產(chǎn)品表面有水泡

原因：活化劑劑量太少，轉(zhuǎn)印入水角度不對

解決方法：調(diào)整活化劑量，改變方向及角虔

6. 現(xiàn)象：轉(zhuǎn)印后花樣附著不良

原因：底材表面有油污物品或底漆烘烤不干

解決方法：底材表面清洗，底漆確認烘烤溫度或時間

7. 現(xiàn)象：墨層分散漏底

原固：活化劑不配套；噴槍霧化不好,活化劑太多；下水慢

解決方法：調(diào)整活化劑比例；調(diào)整霧化效果減少噴涂量；注意觀察表面活化情況,及時下水

特點：1. 色彩豐富；2. 個性化紋路。

不良：墨層分散漏底。

原固：活化劑不配套；噴槍霧化不好，活化劑太多；下水慢。

解決方法：調(diào)整活化劑比例；調(diào)整霧化效果減少噴涂量；注意觀察表面活化情況，及時下水。

設(shè)計指導(dǎo)：

1. 可以在產(chǎn)品表面轉(zhuǎn)印特殊紋樣，讓其材質(zhì)的屬性在視覺上提升檔次（如在注塑件表面水轉(zhuǎn)印碳纖維紋樣）。

2. 帶有深洞，尖角和奇點的產(chǎn)品不適合水轉(zhuǎn)印。

3. 由于水轉(zhuǎn)印利用自然水壓進行產(chǎn)品表面印刷，所以很難控制單位紋樣的位置，所以不適合對紋樣位置有要求的產(chǎn)品表面紋理，例如手機按鍵上的數(shù)字就不可用水轉(zhuǎn)印。

4. 平面，小曲面和折彎件最適合水轉(zhuǎn)印工藝。

應(yīng)用行業(yè)：
家電、汽車、家具、建筑