專利名稱：一種電子產品外殼及其制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電子產品外殼及其制作方法。
背景技術：
隨著電子產品的廣泛應用和不斷發(fā)展，電子產品的外殼也日益豐富。目前，電子產 品外殼主要由金屬或塑料制成。金屬外殼多采用鋁合金、鎂合金、不銹鋼等通過沖壓成型而制得，金屬外殼的優(yōu)點 在于外觀精美、具有金屬質感，但增加了產品的重量，且耐磨性和耐劃痕性較差，外觀也比
較單一。塑料外殼多采用聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚碳酸酯 /丙烯腈_ 丁二烯_苯乙烯(PC/ABS)共混樹脂等材料，這些材料的優(yōu)點在于成本低，但機械
強度較差。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服上述現有技術中電子產品外殼的機械強度較差的缺陷，提 供一種機械強度高且外觀獨特的電子產品外殼。本發(fā)明提供了一種電子產品的外殼，該外殼包括纖維基材層和位于纖維基材層之 上的人造大理石層。所述纖維基材層的厚度為0. 5-1. 5毫米，所述人造大理石層的厚度為0. 1-1毫米。所述纖維基材層的材料為碳纖維、玻璃纖維、卡夫拉纖維、硼纖維、氮化硼纖維、陶 瓷纖維的任一種。制得所述人造大理石層的材料含有單體、填料、固化劑、消泡劑和顆粒，所述單體 為環(huán)氧樹脂，相對于100重量份的單體，所述填料的含量為50-450重量份，所述固化劑的 含量為1-100重量份，所述消泡劑的含量為0. 1-30重量份，所述顆粒的平均粒子直徑為 1-1000微米，所述顆粒的含量為1-100重量份。所述顆粒為花崗巖、大理石和砂巖中的一種或幾種。本發(fā)明還提供了該電子產品外殼的制造方法，該方法包括步驟提供人造大理石溶液和纖維布；將人造大理石溶液均勻涂覆在纖維布表面；將涂有人造大理石溶液的纖維布放入模具中，熱壓成型，得到附著有人造大理石 層的纖維布；將附著有人造大理石層的纖維布半成品邊緣打磨光滑至要求尺寸。所述熱壓的溫度為80-250°C，所述熱壓的壓力為0. 1-lOMPa，所述熱壓的時間為 1-15分鐘。進一步的，熱壓成型后還包括冷卻附著有人造大理石層的纖維布的步驟。所述冷卻的方法為冷壓機冷壓，壓力2MPa，冷卻時間為1-10分鐘。
更進一步的，打磨邊緣后還包括打磨人造大理石外表面的步驟。所述提供人造大理石溶液的方法為將單體、填料、固化劑、消泡劑和顆?；旌希?述單體為環(huán)氧樹脂，相對于100重量份的單體，所述填料的用量為50-450重量份，所述固化 劑的用量為1-100重量份，所述消泡劑的用量為0. 1-30重量份，所述顆粒的平均粒子直徑 為1-1000微米，所述顆粒的含量為1-100重量份。在將單體、填料、固化劑和消泡劑混合時，還包括加入固化促進劑，所述固化促進 劑為胺類固化促進劑、咪唑及其鹽類固化促進劑、取代脲固化促進劑、金屬有機酸鹽固化促 進劑、膦類固化促進劑、三氟化硼胺絡合物固化促進劑、酚類固化促進劑的一種或幾種，相 對于100重量份的單體，所述固化促進劑的用量為0. 1-20重量份。所述混合在0. 01-0. 1兆帕的真空度下進行。根據本發(fā)明提供的電子產品的外殼，由于殼體為纖維材料和人造大理石材料復合 而成，使得電子產品外殼既具有纖維產品的高強度和高模量(材料在受力狀態(tài)下應力與應 變之比)，同時也具有的人造大理石的高硬度、耐磨性、抗劃痕性及以及多變的紋路和色彩 等外觀效果。
具體實施例方式本發(fā)明提供的電子產品外殼包括纖維基材層和位于纖維基材層之上的人造大理石層。根據本發(fā)明提供的電子產品外殼，所述殼體的厚度可以為滿足各種類型和型號的 電子產品外殼的厚度。一般的，所述纖維基材層的厚度為0. 5-1. 5毫米，人造大理石的厚度 為0. 1-1. 0毫米。所述纖維基材層的材料為碳纖維、玻璃纖維、卡夫拉纖維、硼纖維、氮化硼纖維、陶 瓷纖維的任一種。根據本發(fā)明提供的電子產品外殼，制得所述人造大理石層的材料含有單體、填料、 固化劑、消泡劑和顆粒，其中，所述單體為環(huán)氧樹脂，相對于100重量份的單體，所述填料的 含量為50-450重量份，所述固化劑的含量為1-100重量份，所述消泡劑的含量為0. 1-30重 量份，所述顆粒的平均粒子直徑為1-1000微米，含量為1-100重量份。所述顆粒為花崗巖、大理石和砂巖中的一種或幾種，使得最終的產品可以呈現大 理石的外觀效果，添加的分量可由本領域技術人員根據需要的外觀效果調配。所述環(huán)氧樹脂為縮水甘油醚環(huán)氧樹脂、縮水甘油酯環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺環(huán)氧樹 脂、脂肪族環(huán)氧樹脂、脂肪環(huán)環(huán)氧樹脂的一種或幾種。所述填料為氫氧化鋁、碳酸鈣、氧化鋁、滑石、氫氧化鎂和二氧化鈦中的一種或幾 種。所述填料的平均粒子直徑優(yōu)選為10-200微米，更優(yōu)選為10-60微米。所述填料的平均 粒子直徑在上述優(yōu)選范圍內時，在單體聚合的過程中，能與形成的聚合物很好地進行交聯， 進而提高形成的人造石的強度。所述填料均可以商購得到。所述固化劑為脂肪多元胺、脂環(huán)多元胺、芳香胺、酸酐類、聚酰胺類和改性胺類中 的一種或幾種。本發(fā)明所述消泡劑為常規(guī)使用的消泡劑，可以商購得到。例如，可以選用畢克化學 有限公司產的BYK515、DowCorning公司產的ANTIFOAM AC0MP0UND、瑞士汽巴精密公司產的EFKA5118中的一種或幾種。上述制得人造大理石的組合物還可包括固化促進劑，所述固化促進劑為胺類固化 促進劑、咪唑及其鹽類固化促進劑、取代脲固化促進劑、金屬有機酸鹽固化促進劑、膦類固 化促進劑、三氟化硼胺絡合物固化促進劑、酚類固化促進劑的一種或幾種，相對于100重量 份的單體，所述固化促進劑的含量為0. 1-20重量份。根據本發(fā)明，制得所述電子產品外殼的方法包括如下步驟提供人造大理石溶液和纖維布。按照上述組合物成分單體、填料、固化劑、消泡劑和顆?；旌铣扇嗽齑罄硎?液，優(yōu)選的，可加入固化促進劑，根據本發(fā)明，所述混合優(yōu)選在真空下進行，從而使得在混合 過程中產生的氣泡充分消除，而不會影響后續(xù)形成的人造石的質量。所述真空可以是在 0. 01-0. 1兆帕的范圍。上述纖維布可商購的得到，根據本發(fā)明，優(yōu)選為碳纖維材料，可商購 預浸有熱固性樹脂的兩層以上紋路方向相錯開的碳纖維布。其產品具有質量輕、高強度、高 模量、耐高溫、耐腐蝕以及抗疲勞性能顯著高于鋼、鋁的特點。碳纖維布通常包括單向碳纖維布和編織碳纖維布。單向碳纖維布是指形成碳纖維 布的各股碳纖維絲朝一個方向布置，通過粘接劑(例如樹脂等)或其他材料將各股碳纖維 絲以粘接或編織等方式進行固定而形成，從而單向碳纖維布的紋路方向便是碳纖維絲的布 置方向。編織碳纖維布是指形成碳纖維布的各股碳纖維絲朝至少兩個方向布置，通過將不 同方向的碳纖維絲進行編織而形成，例如雙向碳纖維布(即十字編織而形成)、多向碳纖維 布等。將編織碳纖維布的紋路方向錯開通常是指以一個紋路方向為準錯開上述的角度。這樣將各相鄰兩層碳纖維布錯開設置，可以使各層碳纖維布表面上的孔隙分布比 較均勻，且均較淺，不會出現因每層碳纖維布的孔隙疊加而導致的熱固性樹脂在碳纖維布 上分布不均勻進而使得熱壓成型形成的碳纖維復合材料制品的表面出現小凹坑的問題。因 此，無需補土和打磨過程，或者僅需要稍許打磨，碳纖維殼體的表面就很平整，從而加工簡 便。另外，由于在熱壓過程中，所述碳纖維布和熱固性樹脂會因膨脹而變形，而且碳纖 維布和熱固性樹脂的膨脹程度不同，從而產生內部應力，導致碳纖維殼體產生一定的變形 或翹曲。當多層碳纖維布中任何兩層相鄰的碳纖維布的紋路方向錯開角度時，多層碳纖維 布在厚度方向上較均衡(例如，該均衡的方式為，上下相鄰的碳纖維布的紋路方向均相互 錯開5-90°范圍中的一個具體的角度，如45° )，從而內部應力可以至少部分相互抵消，以 便減少所述碳纖維殼體的變形或翹曲現象。用刮刀將適量的人造大理石溶液均勻涂覆在碳纖維布表面，人造大理石溶液的涂 覆量根據電子產品外殼面積和需要的人造大理石層厚度而定，對于市面上常見的各種手機 外殼來說，一般涂覆量為3-50g。將涂有人造大理石溶液的纖維布放入熱壓模具中，熱壓成型，得到附著有人造大 理石層的碳纖維布；由于大理石溶液屬于熱固性材料而纖維類材料屬于熱塑性材料，使得兩者由于收 縮率不同導致碳纖維布變形，所以熱壓的溫度、加壓時間和壓力都需要嚴格控制。根據本發(fā) 明，所述熱壓的溫度為80-250°C，所述熱壓的壓力為0. 1-lOMPa，所述熱壓的時間為1_15分鐘。作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述熱壓的溫度為100-150°C，所述熱壓的壓力為l_5MPa，所述熱壓的時間為5-10分鐘。優(yōu)選的，還包括冷卻熱壓成型后的附著有人造大理石層的纖維布的步驟。所述冷 卻的方法為冷壓機冷壓，壓力2MPa。冷卻時間為1-10分鐘。冷卻的目的是定型及便于取出 產品。冷壓機可采用市場上常見的各種冷壓機，如華城模具機械廠HS-200T。將附著有人造大理石層的纖維布半成品邊緣打磨光滑至要求尺寸。產品直接就可以成型出外殼結構，只需將邊緣打磨光滑即可。優(yōu)選的，還包括打磨人造大理石外表面的步驟。用以將表面凹凸不平處打磨平整， 并去除表面氣泡。還可將上述粗磨過的殼體的大理石表面進行拋光處理，使產品表面達到 鏡面效果(表面粗糙度為A或A+級)。下面采用具體實施例的方式對本發(fā)明進行進一步詳細描述。實施例11、提供人造大理石溶液和碳纖維布。碳纖維布選用東麗T300碳纖維預浸布(厚度為0. 125毫米)。該預浸布裁剪成 67X45毫米。采用100分量重的雙酚F型環(huán)氧樹脂作為單體，采用255分量的氫氧化鋁、碳酸 鈣、氧化鋁、滑石混合物作為填料，采用80分量的脂肪多元胺(廣東盛世達科貿有限公司 593固化劑)作為固化劑，選用2分量畢克化學有限公司產的BYK515號產品作為固化促進 齊U，采用粒徑為800的大理石和砂巖混合物作為添加顆粒，將上述物質在0. 05兆帕的真空 度下進行攪拌25分鐘，得到人造大理石溶液。將5g大理石溶液均勻涂覆在碳纖維預浸布上，然后將涂覆有大理石溶液的碳纖 維預浸布放入熱壓模具中進行熱壓，熱壓溫度為100°c，熱壓壓力為3MPa。熱壓固化后，模具冷卻，取出熱壓后的產品。將附著有人造大理石層的纖維布半成品邊緣打磨光滑至要求尺寸。將上述半成品表面大理石打磨至規(guī)定厚度即可。選用普通PC材料注塑得到的電子產品作為對比例1。選用不銹鋼材質的電子產品作為對比例2。選用PC+30% GF(玻纖)材料制得的的電子產品作為對比例3。將上述得到的產品進行性能測試。測試機械強度根據GB/T 1040-2006，測試樣品的拉伸強度、拉伸模量、彎曲強 度、彎曲模量和缺口沖擊強度。鉛筆硬度測試不同硬度等級的鉛筆以與水平成45度角約7. 5士0. IN的力在產品 表面移動，通過劃痕測試涂層的硬度?？箘澓蹨y試觸頭半徑0. 2mm,表面粗糙度優(yōu)于0. 02Ra。觸頭以10mm/S的速度移 動28mm，載荷線性的由IN增加到5N得到測試結果如表1所示表權利要求
一種電子產品外殼，其特征在于，該外殼包括纖維基材層和位于纖維基材層之上的人造大理石層。
2.根據權利要求1所述的外殼，其特征在于，所述纖維基材層的厚度為0.5-1. 5毫米， 所述人造大理石層的厚度為0. 1-1. 0毫米。
3.根據權利要求1所述的外殼，其特征在于，所述纖維基材層的材料為碳纖維、玻璃纖 維、卡夫拉纖維、硼纖維、氮化硼纖維、陶瓷纖維的任一種。
4.根據權利要求1所述的外殼，其特征在于，制得所述人造大理石層的材料含有單體、 填料、固化劑、消泡劑和顆粒，所述單體為環(huán)氧樹脂，相對于100重量份的單體，所述填料的 含量為50-450重量份，所述固化劑的含量為1-100重量份，所述消泡劑的含量為0. 1-30重 量份，所述顆粒的平均粒子直徑為1-1000微米，所述顆粒的含量為1-100重量份。
5.根據權利要求4所述的外殼，其特征在于，所述顆粒為花崗巖、大理石和砂巖中的一 種或幾種。
6.根據權利要求4所述的外殼，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂為縮水甘油醚環(huán)氧樹脂、 縮水甘油酯環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺環(huán)氧樹脂、脂肪族環(huán)氧樹脂、脂肪環(huán)環(huán)氧樹脂的一種或幾 種。
7.根據權利要求4所述的外殼，其特征在于，所述填料為氫氧化鋁、碳酸鈣、氧化鋁、滑 石、氫氧化鎂和二氧化鈦中的一種或幾種。
8.根據權利要求4所述的外殼，其特征在于，所述固化劑為脂肪多元胺、脂環(huán)多元胺、 芳香胺、酸酐類、聚酰胺類和改性胺類中的一種或幾種。
9.一種如權利要求1所述的電子產品外殼的制造方法，其特征在于，該方法包括步驟提供人造大理石溶液和纖維布；將人造大理石溶液均勻涂覆在纖維布表面；將涂有人造大理石溶液的纖維布放入模具中，熱壓成型，得到附著有人造大理石層的 纖維布；將附著有人造大理石層的纖維布半成品邊緣打磨至要求尺寸。
10.根據權利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述熱壓的溫度為80-250°C，所述 熱壓的壓力為0. Ι-lOMPa，所述熱壓的時間為1-15分鐘。
11.根據權利要求10所述的制造方法，其特征在于，所述熱壓的溫度為100-150°C，所 述熱壓的壓力為l_5MPa，所述熱壓的時間為5-10分鐘。
12.根據權利要求9所述的制造方法，其特征在于，熱壓成型后，還包括有冷卻附著有 人造大理石層的纖維布的步驟。
13.根據權利要求12的制造方法，其特征在于，所述冷卻的方法為冷壓機冷壓，壓力 2MPa，冷卻時間為1-10分鐘。
14.根據權利要求9所述的制造方法，其特征在于，邊緣打磨后還包括打磨人造大理石 外表面的步驟。
15.根據權利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述提供人造大理石溶液的方法 為將單體、填料、固化劑、消泡劑和顆?；旌?，所述單體為環(huán)氧樹脂，相對于100重量份的單 體，所述填料的用量為50-450重量份，所述固化劑的用量為1-100重量份，所述消泡劑的用 量為0. 1-30重量份，所述顆粒的平均粒子直徑為1-1000微米，所述顆粒的含量為1-100重量份。
16.根據權利要求15所述的制造方法，其特征在于，在將單體、填料、固化劑、消泡劑和 顆?；旌蠒r，還包括加入固化促進劑，所述固化促進劑為胺類固化促進劑、咪唑及其鹽類固 化促進劑、取代脲固化促進劑、金屬有機酸鹽固化促進劑、膦類固化促進劑、三氟化硼胺絡 合物固化促進劑、酚類固化促進劑的一種或幾種，相對于100重量份的單體，所述固化促進 劑的用量為0. 1-20重量份。
17.根據權利要求15所述的方法，特征在于，所述混合在0.01-0. 1兆帕的真空度下進行。
全文摘要
一種電子產品外殼及其制作方法，該外殼包括纖維基材層和位于纖維基材層之上的人造大理石層。該方法包括步驟提供人造大理石溶液和纖維布；將人造大理石溶液均勻涂覆在纖維布表面；將涂有人造大理石溶液的纖維布放入模具中，熱壓成型，得到附著有人造大理石層的纖維布；將附著有人造大理石層的纖維布半成品邊緣打磨光滑至要求尺寸。根據本發(fā)明，使得電子產品外殼既具有纖維產品的高強度和高模量，同時也具有的人造大理石的高硬度、耐磨性、抗劃痕性及以及多變的紋路和色彩等外觀效果。
文檔編號B32B27/12GK101841982SQ20091010630
公開日2010年9月22日 申請日期2009年3月20日 優(yōu)先權日2009年3月20日
發(fā)明者常明珠, 張家鑫, 趙紅振, 陳輝 申請人:比亞迪股份有限公司