无机复合新材料之纳米合晶瓷

5G产业将带动数万亿元的直接经济产出，也将为5G新材料产业带来巨大的市场。那么5G材料的前沿动态和未来方向也将为无机功能新材料产业的发展带来一些技术引领和机遇。

纳米合晶瓷是作为一种新型陶瓷材料,其研发灵感来源于自然界的具有优异力学性能的无机碳酸钙和硬质蛋白通过自组装形成的贝壳类生物材料。该材料以低聚高分子材料代替自然界的硬质蛋白,与氧化铝、氧化锆等无机陶瓷纳米粉体复合并快速聚集组装,体现出高强度、高韧性、散热性能好、介电常数低等优异性能。目前主要应用于5G手机背板、可穿戴设备外观件等领域。

纳米合晶瓷的纳米尺度范围内完美结合了有机高分子单元的韧性和无机陶瓷单元的强度性能,具有温润如玉、色彩绚丽、耐磨性能佳、散热性能优、抗摔性能卓越等特点,同时也具有良好的5G信号通透性。

纳米合晶瓷手机背板经挤出注塑抛光后就可达镜面效果,可以制备蓝、绿、紫、黑等颜色,无需额外的表面涂装工艺,色彩绚丽多样。与氧化锆陶瓷背板相比,密度仅为2.5g/cm3。5G电磁波信号无阻隔,区别于传统的塑料背板,耐温稳定性可达200℃,表面硬度>5H,1um钢丝球擦洗反复3000次,无划痕。热导率可达1.2W/m·K,优于玻璃和塑料,利于手机散热设计。

从量产经济性看,纳米合晶瓷背板采用特殊注塑成型工艺和分子组装后处理技术,无需后续的高温烧结过程,单片能耗低,CNC和抛光的加工量大幅降低,生产效率提升,良品率高,从而有效降低了生产成本。最具有颠覆性的是,纳米合晶瓷可以直接制作集中框和盖板于一体的3D手机背板,省去了金属中框的配置,所以可以提高手机品牌厂商的盈利空间。

陈丽摘自科学频道