壳体及其制备方法和电子设备与流程

本技术涉及电子设备，具体涉及一种壳体及其制备方法和电子设备。

背景技术：

1、纤维复合材料是由纤维增强物质和基体材料(如树脂)组成的一种复合材料，它具有质轻、强度高等优点，可作为消费类电子设备的壳体。然而，目前树脂和纤维形成的纤维复合材料壳体中，只有采用碳纤维复合材料的壳体能表现出较好的纤维光泽，而采用其他纤维(如玻璃纤维、聚酯纤维、芳纶纤维等)的纤维复合材料难以使壳体外观展现足够的纤维光泽。此外，碳纤维由于具有导电特性，导致碳纤维复合材料无法在手机后盖等具有电磁波透过需求的场景应用。因此，有必要提供一种具有明显纤维光泽的非导电纤维复合材料壳体。

技术实现思路

1、鉴于此，本技术实施例提供一种壳体及其制备方法和电子设备。该壳体采用不导电的短切纤维复合材料，并通过其与相关膜层的配合，强化了不导电短切纤维的锻造纹效果，从而壳体的外观美观度得到提高，并具有良好的电磁波透过性。

2、本技术实施例第一方面提供了一种壳体，所述壳体包括：

3、基底层，具有相对设置的第一表面和第二表面，所述基底层包括含短切纤维和树脂的纤维复合材料，所述基底层的所述第一表面具有裸露的所述短切纤维，所述短切纤维包括非导电短切纤维；

4、非导电镀膜层，设置于所述基底层的第一表面，所述非导电镀膜层沿厚度方向包括第一材料层与第二材料层的交替层叠结构，或者包括两层第一材料层和夹设于两层第一材料层之间的铟层形成的夹心结构；其中，所述第二材料层的折射率大于所述第一材料层，所述第二材料层及所述铟层的折射率均大于所述纤维复合材料中所述树脂的折射率；每一所述第一材料层包括氧化硅层、氧化铝层、氧化硅铝层中的一种，每一所述第二材料层包括氧化铌层、氧化钛层、氮化铌层、氮化钛层、氮化硅层中的一种；

5、树脂材料层，设置于所述非导电镀膜层背离所述基底层的一侧，所述树脂材料层的可见光透过率大于或等于50％。

6、上述壳体中，借助采用短切纤维复合材料的基底层中裸露的短切纤维与位于基底层上的上述非导电镀膜层及可见光透过性的树脂材料层的配合，基底层表面的短切纤维纹理可以在壳体外表面得到良好呈现，从而壳体能长久呈现出非导电短切纤维的锻造纹理效果，外观美观度得到提高，并因基底层、非导电镀膜层、树脂材料层的非导电性，该壳体还可具有良好的电磁波透过性，能用于对电磁波透过要求高的场景。

7、本技术一些实施方式中，所述非导电镀膜层的厚度为20nm-5μm。此种情况下，非导电镀膜层可以在自身是不导电的情况下，还不会将基底层第一表面露出的短切纤维完全覆盖，使第一表面仍保持凹凸不平的形貌而利于在该非导电镀膜层的配合下使短切纤维的纹理效果能较好地得到显现和强化。

8、本技术一些实施方式中，所述第一材料层与所述第二材料层的交替层叠结构中，所述第一材料层和所述第二材料层中至少一者的层数大于或等于2层。这样第一材料层和所述第二材料层的交替层叠，可获得较佳增加反射效果的非导电镀膜层。

9、本技术一些实施方式中，所述第一材料层与所述第二材料层的交替层叠结构中还插入有一铟层，所述铟层位于任意相邻的所述第一材料层与所述高折射率材料层之间。铟层的存在可进一步增加上述非导电镀膜层的光反射效果。

10、本技术一些实施方式中，所述铟层的厚度小于或等于50nm。这样可以保证铟层在厚度较薄时是基本不具有导电性的，避免其影响壳体对电磁波的透过性。

11、本技术一些实施方式中，所述非导电短切纤维的长度为3-30mm，直径为5-22μm。这样较利于上述纤维复合材料在基底层中良好分散、成型效果好，基底层可具有良好的机械性能和外观效果。

12、本技术一些实施方式中，所述基底层中，所述非导电短切纤维包括玄武岩短切纤维、短切玻璃纤维、短切陶瓷纤维、短切石英纤维、短切有机纤维中的一种或多种。这些短切纤维均是绝缘性材料，不会影响基体层及壳体对电磁波的透过性。

13、本技术一些实施方式中，所述基底层中还含有金粉、银粉、闪粉中的至少一种。这些装饰粉可以对基底层起到装饰效果，从而进一步丰富壳体的外观效果。

14、本技术一些实施方式中，所述树脂材料层的厚度大于或等于5μm。此种情况下，树脂材料层能将基底层裸露的短切纤维完全覆盖而降低短切纤维被磨损的概率，且还能起到平坦化效果，使壳体外表面的触感较好。

15、本技术一些实施方式中，所述树脂材料层包括层叠设置的第一树脂层和第二树脂层，所述第一树脂层靠近所述非导电镀膜层；其中，所述第一树脂层的可见光透过率大于或等于50％，所述第二树脂层的可见光透过率大于所述第一树脂层，且所述第二树脂层的硬度大于所述第一树脂层。

16、控制远离非导电镀膜层的第二树脂层的硬度、可见光透光率均大于靠近非导电镀膜层的第一树脂层，这样两层树脂层的叠加既不会影响下方基底层中短切纤维的纹理显现，又可以使得壳体外表面的耐磨性更好。

17、本技术一些可能的实施方式中，所述第一树脂层包括热固化的聚氨酯、丙烯酸树脂或环氧树脂中的一种或多种；所述第二树脂层包括紫外固化的聚氨酯、丙烯酸树脂或环氧树脂中的一种或多种。热固化的第一树脂层在非导电镀膜层上的附着性较好，可帮助提升第二树脂层与非导电镀膜层之间的结合牢固性。紫外固化的第二树脂层的膜层致密度高、耐磨性更好，更利于提升壳体表面的耐磨性。

18、本技术一些可能的实施方式中，所述第一树脂层的厚度为5-50μm；所述第二树脂层的厚度为5-50μm。各树脂层的厚度在合适范围，有利地保证它们较易形成且膜层的连续性和均匀性较好，还有利于保证各树脂层不易脱落。

19、本技术一些实施方式中，所述壳体还包括打底层，所述打底层设置于所述基底层与所述非导电镀膜层之间；其中，所述打底层包括聚氨酯、丙烯酸树脂或环氧树脂中的一种或多种。打底层可以帮助遮盖基底层的第一表面上的缺陷，并可提升非导电镀膜层与基底层之间的结合强度。

20、本技术一些可能的实施方式中，所述打底层的厚度小于或等于10μm。这样保证打底层不会将基底层表面的裸露纤维完全覆盖而影响非导电镀膜层对基底层中裸露短切纤维的纹理显现。

21、本技术一些实施方式中，所述壳体还包括油墨层，所述油墨层设置于所述基底层的第二表面。油墨层主要可起遮盖作用。

22、本技术一些实施方式中，所述壳体还包括第二基底，所述第二基底设置于所述基底层的第二表面；其中，所述第二基底包括金属层或纤维编织层。这丰富了上述基底层、非导电镀膜层和树脂材料层的层叠结构的应用形式，即，丰富了具有短切纤维锻造纹效果的叠层结构的应用。

23、本技术实施方式中，所述金属层包括铝合金、钛合金、镁合金或不锈钢；所述纤维编织层中的连续纤维包括玄武岩纤维、玻璃纤维、石英纤维、有机纤维中的一种或多种。

24、本技术一些实施方式中，所述第二基底与所述基底层之间还包括一粘接层。粘接层可以帮助提高第二基底与基底层之间的结合强度。

25、本技术另外一些实施方式中，所述壳体还包括油墨层，所述油墨层设置于所述第二基底背离所述基底层的一侧。类似地，油墨层可以起遮盖作用。

26、本技术实施例第二方面提供了一种电子设备，包括电路板和本技术实施例第一方面所述的壳体，其中，所述壳体组装在所述电子设备的外侧，所述电路板位于所述壳体的内部。

27、电子设备采用本技术实施例提供的上述壳体，该壳体能呈现出非导电短切纤维的锻造纹理，外观表现力强，该电子设备的市场竞争力突出。该壳体可以是电子设备的后盖、摄像头装饰件，或者诸如手表或手环的电子设备的表壳等。

28、本技术实施例第三方面提供了一种壳体的制备方法，包括以下步骤：

29、将含浸有树脂的短切纤维预浸料铺叠在模具的模腔内并密封，经模压成型为基底层；其中，所述短切纤维预浸料中的短切纤维包括非导电短切纤维；

30、对所述基底层的一侧表面进行打磨，以使所述基底层打磨后的表面露出所述短切纤维；

31、在所述基底层打磨后的表面上形成非导电镀膜层；其中，所述非导电镀膜层沿厚度方向包括第一材料层与第二材料层的交替层叠结构，或者包括两层第一材料层和夹设于两层第一材料层之间的铟层形成的夹心结构；其中，所述第二材料层的折射率大于所述第一材料层，所述第二材料层及所述铟层的折射率均大于所述树脂的折射率；每一所述第一材料层包括氧化硅层、氧化铝层、氧化硅铝层中的一种，每一所述第二材料层包括氧化铌层、氧化钛层、氮化铌层、氮化钛层、氮化硅层中的一种；

32、在所述非导电镀膜层上形成树脂材料层；其中，所述树脂材料层的可见光透过率大于或等于50％。

33、采用上述制备方法制作壳体，可以使壳体的外表面能呈现出源自基底层表面非导电短切纤维的纤维光泽和锻造纹理效果。该壳体的制备方法工艺简单，易于操作。

34、本技术一些实施方式中，所述基底层打磨后的表面的粗糙度ra大于或等于5μm。可反映基底层打磨后的表面具有一定不平度的短切纤维，从而借助上述非导电镀膜层可利于该裸露的短切纤维的纹理效果得到显现和强化。

35、本技术一些实施方式中，所述非导电镀膜层的厚度为20nm-5μm；所述树脂材料层的厚度大于或等于5μm。非导电镀膜层具有适当的厚度，可以保证其是非导电的，且不会将基底层打磨后的表面上露出的短切纤维完全覆盖而使第一表面保持凹凸不平的形貌，从而较好地利于短切纤维在该非导电镀膜层的配合下纤维纹理效果得到显现和强化。树脂材料层的厚度在5μm以上，其可以将基底层裸露的短切纤维完全覆盖、起到平坦化效果，并能降低短切纤维被磨损的概率。

36、本技术一些实施方式中，所述在所述非导电镀膜层上形成树脂材料层可以包括：

37、在所述非导电镀膜层上涂布第一树脂组合物，经固化形成第一树脂层，所述第一树脂层的可见光透过率大于或等于50％；

38、在所述第一树脂层上涂布第二树脂组合物，经固化形成第二树脂层，所述第二树脂层的可见光透过率和硬度均大于所述第一树脂层。

39、通过上述方法形成的第一树脂层和第二树脂层的叠加结构，既不会影响下方基底层中短切纤维的纹理显现，又利于提升所得壳体外表面的耐磨性。

40、进一步地，形成上述第一树脂层的固化方式为热固化，形成第二树脂层的固化方式为紫外固化。热固化的第一树脂层在非导电镀膜层上的附着性较好，可帮助提升第二树脂层与非导电镀膜层之间的结合牢固性。紫外固化的第二树脂层的膜层致密度高、耐磨性更好，更利于提升壳体表面的耐磨性。

41、本技术一些实施方式中，在所述基底层打磨后的表面上形成非导电镀膜层之前，先形成打底层；所述打底层包括聚氨酯、丙烯酸树脂或环氧树脂中的一种或多种。打底层可以帮助遮盖基底层打磨后的表面上的缺陷，并可提升非导电镀膜层与基底层之间的结合强度。

42、本技术一些实施方式中，在形成所述树脂材料层之后，所述制备方法还包括：在所述基底层背离所述非导电镀膜层的一侧形成油墨层。

43、本技术一些实施方式中，在铺叠所述短切纤维预浸料之前，所述制备方法还包括：在所述模腔的底部铺设第二基底；其中，所述第二基底包括金属层或纤维编织层。这样，在模压成型后，所述基底层的下方就直接结合有该第二基底。

44、本技术另外一些实施方式中，在形成所述树脂材料层之后，所述制备方法还包括：将所述基底层背离所述非导电镀膜层的一侧与第二基底通过一粘接层相粘接；其中，所述第二基底包括金属层或纤维编织层。这样第二基底可通过粘接层间接实现与上述基底层的连接。

45、本技术一些可能的实施方式中，在形成所述树脂材料层之后，所述制备方法还包括：在所述第二基底背离所述基底层的一侧形成油墨层。