[发明专利]抗冲击复合材料外壳及其制备方法

说明书

本发明涉及一种抗冲击复合材料外壳。该抗冲击复合材料外壳包括表面层及增韧层；表面层为陶瓷层或玻璃层；增韧层由纤维增强材料与基体材料复合而成；该抗冲击复合材料外壳的制备方法是：a、在下模具上铺设一层玻璃粉末或者陶瓷粉末，形成表面层；b、在表面层上均匀铺设一层纤维增强材料，再依次交替铺设若干层的基体材料粉末和纤维增强材料，形成增韧层；c、然后盖上上模具，并将合好的上下模具一起放入热压成型机内热压成型。本发明的抗冲击复合材料外壳采用两层叠层结构，表面层采用纯陶瓷或玻璃材料制成，增韧层采用抗冲击性好的增强纤维与基体材料复合而成，并且采用熔体浸渗或加热模压工艺制备而成，可满足复杂形状外壳的需求。

技术领域

本发明涉及电子产品外观件制造领域，具体涉及一种具有陶瓷质感或者玻璃质感的抗冲击复合材料外壳及其制备方法。

背景技术

电子产品外壳既是保护机体最直接的方式，也是影响其重量、美观的重要因素。因此，制作电子产品外壳的材料要求具有强度高、耐热耐磨性良好、尺寸稳定、外观好等特点。鉴于陶瓷和玻璃材料具有触感好、耐腐蚀性好、没有电磁屏蔽效应、耐划性好、不易老化、美观等优点，在手机、平板电脑等电子产品外观件上具有越来越大应用潜力。然而，陶瓷和玻璃属于脆性材料，与塑料、金属等材料相比，陶瓷和玻璃抗跌落冲击破坏的能力较差。同时，电子产品外壳也在向大尺寸、轻量化、薄壁化、形状复杂化的方向发展，这也对陶瓷和玻璃外壳的加工工艺也提出了更高的要求。上述两方面的问题一起阻碍着陶瓷或玻璃材料在电子产品外壳上的大规模应用。

发明内容

基于此，本发明提供一种抗冲击复合材料外壳，同时解决陶瓷和玻璃材料在用于电子产品外壳时抗跌落破坏能力不足和加工困难的问题，以促进这两种材料在电子产品上的大规模应用。

本发明还提供上述抗冲击复合材料外壳的制备方法。

为了实现本发明的目的，本发明采用以下技术方案：

一种抗冲击复合材料外壳，包括从外到内依次设置的表面层及增韧层；所述表面层为陶瓷层或玻璃层；所述增韧层由纤维增强材料与基体材料复合而成。

本发明的抗冲击复合材料外壳，采用表面层及增韧层的两层叠层结构，表面层较薄，采用纯陶瓷或者纯玻璃材料制成(可加少量短纤维)，用来使该板材的表面具有陶瓷或者玻璃质感。增韧层较厚，采用高模量、抗冲击性好的增强纤维与基体材料(陶瓷/玻璃/聚合物等)复合而成。这样不仅可以使增韧层在受到冲击时不容易发生破碎失效，还可以阻止表面层在受到冲击时发生变形而破坏。本发明采用熔体浸渗或加热模压工艺制备而成，可满足复杂形状外壳的需求。因此，本发明可满足陶瓷或玻璃材料在电子产品外壳应用时的各种主要需求。

在其中一些实施例中，所述纤维增强材料为有机纤维、无机纤维、金属纤维中的一种或者几种组成。

在其中一些实施例中，所述基体材料为陶瓷、玻璃、聚合物中的一种。

在其中一些实施例中，所述表面层的厚度为0.01～0.5mm；所述增韧层的厚度为0.5～2mm。

一种抗冲击复合材料外壳的制备方法，所述抗冲击复合材料外壳包括从外到内依次设置的表面层及增韧层；所述表面层为陶瓷层；所述增韧层由纤维增强材料与基体材料复合而成；

该抗冲击复合材料外壳按照如下步骤制备：

a、将陶瓷粉末通过成型、脱脂、烧结的制备工艺制备成表面陶瓷层；

b、将制备好的表面陶瓷层放入下模具内，在表面陶瓷层上均匀铺设一层纤维增强材料；

c、盖上上模具，将熔融态的基体材料沿上模具与下模具之间的缝隙灌入，形成增韧层，最后自然冷却得到抗冲击复合材料外壳。