[发明专利]薄高刚度层压材料、包括其的便携电子装置外壳及制备层压材料和便携电子装置外壳的方法

说明书

本公开包括薄的高刚度的层压材料，包括其的便携式电子装置外壳，以及用于制备这种层压材料和便携式电子装置外壳的方法。一些层压材料包含两个或多于两个层，每个层具有分散在基质材料中的纤维，其中层压材料具有宽度、垂直于该宽度的长度、垂直于宽度和长度中的每一个的厚度、沿宽度的第一抗弯刚度和沿长度的第二抗弯刚度，长度为宽度的约1.25倍至约1.80倍，厚度为约1.0mm至约1.5mm，第二抗弯刚度是第一抗弯刚度的10倍至30倍。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年3月19日提交的美国临时专利申请第62/473480号的优先权权益。以上引用的每一个公开中的全部内容通过引用明确地并入本文，且不放弃任何内容。

背景技术

1.发明领域

本发明一般地涉及纤维增强的复合材料，更具体地，涉及可适用于包括便携式电子装置(例如笔记本电脑)外壳在内的各种应用的薄的高刚度层压材料。

2.相关技术描述

与由常规材料形成的类似结构相比，纤维增强的复合材料可用于形成具有有利的结构特征的结构，有利的结构特征例如高刚度和高强度以及相对较低的重量。因此，纤维增强的复合材料被广泛应用于包括汽车、航空航天和消费电子行业在内的众多行业。

在许多应用中，使用纤维增强的复合材料来增加结构的刚度可能受到结构的尺寸、重量和/或成本要求的限制。例如，典型的便携式电子装置包括用于容纳装置的部件(例如，屏幕、处理器、面板、用户输入装置、其他部件等)的外壳，该外壳需要足够的刚度以保护部件免受损坏，同时相对较小(例如，薄壁)、轻便且便宜。足够薄的用于此类应用的纤维增强的复合材料可能不像期望的那样硬，而那些像期望的那样硬的复合材料可能不会足够薄。

发明内容

本发明层压材料的一些实施方案可以通过具有相对较小的厚度(例如，小于约2.00毫米(mm)、1.75mm、1.50mm或1.25mm)以及相对较高的抗挠曲性来解决这些需求；例如，当层压材料的边缘被简单地支撑并且在层压材料的中心并垂直于层压材料施加100牛顿(N)的力时，层压材料的中心可能会偏斜小于约4.0mm、3.9mm、3.8mm、3.7mm、3.6mm或3.5mm。在一些层压材料中，这种有利的结构特征可以通过具有宽度和大于宽度(例如大于约1.5倍)的长度、沿宽度的第一抗弯刚度、沿长度的第二抗弯刚度(为第一抗弯刚度的10倍至30倍或14倍至26倍)的层压材料提供。在一些层压材料中，这种抗弯刚度可以使用两个或多于两个单向第一层(每一个都具有与宽度对齐的纤维)和布置在两个第一层之间的一个或多于一个单向第二层(每一个都具有与长度对齐的纤维)的叠层来实现。

术语“联接”定义为连接，尽管不一定是直接连接，也不一定是机械连接；“联接”的两个物品可以彼此统一。除非本公开明确地另有要求，否则要素前不使用数字被定义为一个或多于一个。如本领域普通技术人员所理解的，术语“基本上”被定义为在很大程度上但不一定全部是所指定的(并且包括所指定的；例如，基本上90度包括90度，基本上平行包括平行)。在任何公开的实施方案中，术语“基本上”和“约”可以被替换为“在所指定的[百分比]内”，其中该百分比包括0.1％、1％、5％和10％。

短语“和/或”指和或者或。为了说明，A、B和/或C包括：单独的A、单独的B、单独的C、A和B的组合、A和C的组合、B和C的组合、或A、B和C的组合。换句话说，“和/或”作为包容性的或。

此外，以某种方式配置的装置或系统至少以这种方式配置，但是也可以以不同于具体描述的方式的其他方式配置。

术语“包含”、“具有”和“包括”是开放式的连接动词。因此，“包含”、“具有”或“包括”一个或多于一个元件的设备具有一个或多于一个元件，但不限于仅具有那些一个或多于一个元件。同样地，“包含”、“具有”或“包括”一个或多于一个步骤的方法具有那些一个或多于一个步骤，但不限于仅具有那些一个或多于一个步骤。