一种电子设备的外壳、其制备方法及电子设备与流程

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种电子设备的外壳、其制备方法及电子设备。

背景技术：

无线通信与信息处理技术迅速发展，移动电话、笔记本电脑、平板电脑等便捷式电子设备竞相涌现，给人们的生活带来了较多的便利。一般这些便捷式电子设备需要设置外壳以对其机体进行保护。然而，在电子设备使用过程中会发出较多的热量，如果这部分热量不能及时散发出去，会造成电子设备反应迟钝、降低电子设备中的元器件的使用寿命，例如降低电池、主板的使用寿命。因此对电子设备有效的降温尤为重要。

目前，一般在电子设备的外壳中设置由金属材质形成的导热层，以对电子设备进行散热。但是，金属材质的导热层是电的良导体，容易与电子设备内部的导电部件接触而引起短路，存在安全隐患。并且该导热层跟其他材料贴合效果也不好，不利于热量及时散发出去，从而影响电子设备散热效果。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种电子设备的外壳、其制备方法及电子设备，用以提高与其他材料的贴合效果以及提高电子设备的散热效果。

本发明实施例提供了一种电子设备的外壳包括：外壳本体，还包括：设置于所述外壳本体的至少部分表面上的复合导热涂层；所述复合导热涂层设置有多个第一纳米孔。

相应地，本发明实施例还提供了一种本发明实施例提供的上述任一种电子设备的外壳的制备方法，包括：

形成所述外壳本体；

在所述外壳本体的至少部分表面形成复合导热涂层；其中，所述复合导热涂层设置有多个第一纳米孔。

相应地，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括本发明实施例提供的上述任一种电子设备的外壳。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的电子设备的外壳、其制备方法及电子设备，通过在外壳本体的至少部分表面上设置复合导热涂层，使复合导热涂层涂覆于外壳本体上，提高复合导热涂层与外壳本体的贴合效果，以通过复合导热涂层将电子设备的机体产生的热量及时传导出去。并且通过在复合导热涂层中设置多个第一纳米孔，可以促进空气的流通，从而提高电子设备的散热效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的电子设备的外壳的俯视结构示意图之一；

图2为图1所示的外壳沿aa’方向的剖面结构示意图之一；

图3为图1所示的外壳沿aa’方向的剖面结构示意图之二；

图4为本发明实施例提供的电子设备的外壳的俯视结构示意图之二；

图5为图4所示的外壳沿aa’方向的剖面结构示意图；

图6为本发明实施例提供的制备方法的流程图；

图7与图8分别为执行完制备图5所示的外壳的各步骤后的剖面结构示意图；

图9与图10分别为执行一次喷涂工艺后的外壳的俯视结构示意图。

具体实施方式

一般电子设备包括：手机、笔记本电脑、平板电脑、电视机、显示器、数码相框、导航仪等产品。为了保护电子设备的机体，一般需要设置保护其机体的外壳，例如手机需要设置手机外壳以对其机体进行保护，平板电脑需要设置平板电脑外壳以对其机体进行保护。在将外壳应用于电子设备中时，外壳面向电子设备的机体的一侧作为其内表面，外壳背离电子设备的机体的一侧作为其外表面。并且，在具体实施时，这些电子设备的形状、尺寸也不尽相同，因此其外壳的形状、尺寸等参数也不尽相同。并且对于这些电子设备的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。

为了使本发明的目的，技术方案和优点更加清楚，下面结合附图，对本发明实施例提供的电子设备的外壳、其制备方法及电子设备的具体实施方式进行详细地说明。应当理解，下面所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

附图中各层薄膜厚度和形状不反映电子设备的外壳的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。

结合图1至图3(图2与图3以m＝2为例)所示，本发明实施例提供的一种电子设备的外壳，可以包括：外壳本体100，以及设置于外壳本体100的至少部分表面上的复合导热涂层200_m(m＝1、2、3…m；m为外壳本体一个表面上设置的复合导热涂层的总数)；复合导热涂层200_m设置有多个第一纳米孔210_m。

本发明实施例提供的电子设备的外壳，通过在外壳本体的至少部分表面上设置复合导热涂层，使复合导热涂层涂覆于外壳本体上，提高复合导热涂层与外壳本体的贴合效果，以通过复合导热涂层将电子设备的机体产生的热量及时传导出去。并且通过在复合导热涂层中设置多个第一纳米孔，可以促进空气的流通，从而提高电子设备的散热效果。

在电子设备工作时，其产生热量较多的区域可以包括电池、主板所在区域。在具体实施时，在本发明实施例提供的电子设备的外壳中，复合导热涂层可以在外壳本体对应电子设备的电池所在区域设置。这样可以将电池产生的热量及时散发出去，提高电池的使用寿命。当然，在具体实施时，复合导热涂层也可以在外壳本体对应电子设备的主板所在区域设置。这样可以将主板产生的热量及时散发出去，提高主板的使用寿命。

在实际应用中，一般电子设备会出现整体产生热量的现象，例如手机在使用时会整机发热。因此，为了降低整机的温度，提高散热，在具体实施时，在本发明实施例提供的电子设备的外壳中，复合导热涂层可以覆盖外壳本体的内表面与外表面中的至少一个表面。具体地，如图2所示，复合导热涂层200_m可以覆盖外壳本体100的内表面与外表面中的一个表面。如图3所示，复合导热涂层200_m既可以覆盖外壳本体100的内表面，又可以覆盖外壳本体100的外表面。在实际应用中，这些需要根据实际应用环境来设计确定，在此不作限定。

在实际应用时，为了进一步提高电子设备机体的使用寿命，还需要阻止粉尘和水分进入电子设备机体。一般粉尘的直径约为50μm，而空气中的气体一般为纳米级，例如n2的直径约为0.364nm，o2的直径约为0.346nm，he的直径约为0.289nm，co2的直径约为0.33nm。本发明实施例提供的电子设备的外壳的复合导热涂层中的第一纳米孔的直径为纳米级，因此可以有效的阻止外界粉尘进入，而可以使空气进入，以通过空气快速将热量散发出去。具体地，第一纳米孔的直径可以设置为1～10nm。当然，壳体应用的环境不同，则对应的粉尘的直径可能也不同，因此第一纳米孔的直径可以根据实际应用环境来设计确定，在此不作限定。并且，复合导热涂层的孔隙率可以大于96.5％，在此不作限定。

在具体实施时，为了阻止水分进入电子设备的机体，可以将复合导热涂层设置为疏水性涂层。这样可以阻止部分水分进入电子设备的机体。

进一步地，为了有效避免空气中的水蒸气进入电子设备的机体，并且提高散热，在具体实施时，如图2与图3所示，在本发明实施例提供的电子设备的外壳中，复合导热涂层可以设置为至少两层，即复合导热涂层200_1与复合导热涂层200_2；并且，每相邻两层复合导热涂层200_1、200_2的第一纳米孔210_1、210_2在外壳本体的正投影无交叠。具体地，在实际应用中，复合导热涂层可以设置为两层、三层、四层…等，在此不作限定。

具体地，以如图2所示的复合导热涂层200_1、200_2为例进行说明，在外壳本体100的一个表面设置两层复合导热涂层200_1与200_2，并且，复合导热涂层200_1的第一纳米孔210_1在外壳本体100的正投影与复合导热涂层200_2的第一纳米孔210_2在外壳本体100的正投影无交叠。由于空气的直径较小，可以使外界空气通过第一纳米孔210_1进入，再通过复合导热涂层200_1与复合导热涂层200_2两层之间的缝隙进入第一纳米孔210_2，并且第一纳米孔210_2中的空气也可以通过该通道从第一纳米孔210_1流出，从而可以使复合导热涂层200_1与200_2实现良好的选择透气性，进而使传输到外壳本体100上的热量通过空气散发出去，提高散热性。并且，为了阻止分散于空气中的水蒸气通过上述路径进入电子设备的机体，在具体实施时，可以将各层复合导热涂层设置为疏水性涂层。这样在空气中携带有水蒸气时，可以通过复合导热涂层的疏水性，将空气中的水蒸气进行隔离，从而避免水蒸气进入电子设备的机体，从而提高阻水效果。

在实际应用中，一般可以通过导热系数表征材料传导热量的特性，并且材料的导热系数越高，其传导热量的性能越好。在具体实施时，在本发明实施例提供的电子设备的外壳中，复合导热涂层的材料可以包括：热塑性树脂与导热系数大于2000w/(m*k)的导热材料的混合材料。其中，热塑性树脂由于韧性好、热稳定性高、耐化学腐蚀性强、耐燃性好、储存期不受限制，可以与许多金属和非金属材料很好地粘结以形成沾性涂层，这样可以使复合导热涂层有效地贴敷于外壳本体的表面上以避免脱落。并且，还可以使外壳的韧性与抗弯强度增强，提高外壳的抗撞击性，在将外壳应用于电子设备中时，可以提高电子设备的安全性。另外，热塑性树脂还具有良好的可循环性、可回收、可重复利用以及不污染环境的特性适应了当今材料环保的发展方向。并且，本发明实施例中使用的导热材料的导热系数远大于金属材料的导热系数，从而可以进一步有效地将热量传导出去。

一般石墨烯与碳纳米管具有较高的导热系数，其中，碳纳米管的导热系数可以为3000～6000w/(m*k)，石墨烯的导热系数可以约为5300w/(m*k)，因此在具体实施时，导热材料可以包括：石墨烯与碳纳米管中之一或组合。当然，在实际应用中，导热材料也可以包括导热系数大于2000w/(m*k)的其他材料，在此不作限定。

聚苯硫醚是由苯环经硫原子连接起来的结构，它不仅具有一般工程塑料的性能，而且有较高的热稳定性，较好的耐化学腐蚀性与耐燃性，以及无毒，并且其还可以与许多金属和非金属材料很好地粘结形成的沾性涂层。在具体实施时，热塑性树脂可以包括聚苯硫醚。当然，在实际应用中，热塑性树脂也可以包括其他材料，在此不作限定。

一般电子设备处于的环境温度约为-80～260℃之间，在具体实施时，将石墨烯与碳纳米管中之一或组合混入聚苯硫醚中得到的复合导热涂层，可以耐低温且耐高温，因此在将具有复合导热涂层的外壳应用于电子设备时，该复合导热涂层具有较高的安全性。

一般电子设备的外壳的材料可以包括：塑料、金属、玻璃以及陶瓷等材料。在具体实施时，本发明实施例提供的电子设备的外壳的外壳主体的材料可以为玻璃或陶瓷。

为了进一步降低机体温度，提高散热，在具体实施时，结合图4与图5所示，外壳本体100的至少部分区域设置有多个第二纳米孔110。这样可以使空气通过复合导热涂层200_1中的第一纳米孔210_1、复合导热涂层200_2中的第一纳米孔210_2以及第二纳米孔110形成空气的流通路径，进一步提高电子设备散热性能。并且，第二纳米孔的直径也设置为纳米级，因此也可以有效阻止粉尘进入电子设备的机体。具体地，第二纳米孔的直径可以为20-50nm。当然，壳体应用的环境不同，则对应的粉尘的直径可能也不同，因此第二纳米孔的直径可以根据实际应用环境来设计确定，在此不作限定。

进一步地，为了提高对电池的散热效果，在具体实施时，第二纳米孔可以设置在外壳本体对应电子设备的电池所在区域设置。这样可以将电池产生的热量及时散发出去，以提高电池的使用寿命。

进一步地，为了提高对主板的散热效果，在具体实施时，第二纳米孔也可以设置在外壳本体对应电子设备的主板所在区域设置。

在实际应用中，一般电子设备会出现整体产生热量的现象，例如手机在使用时会整机发热，因此，为了降低整机的温度，提高散热，在具体实施时，在本发明实施例提供的电子设备的外壳中，第二纳米孔可以设置在外壳本体的全部区域中。

在具体实施时，在电子设备为手机时，本发明实施例提供的外壳可以为手机外壳。在实际应用中，手机外壳的形状、尺寸需要根据实际应用环境来设计确定，在此不作限定。

当然，在电子设备为笔记本电脑、平板电脑、电视机、显示器、数码相框、导航仪等产品时，本发明实施例提供的外壳也可以为笔记本电脑、平板电脑、电视机、显示器、数码相框、导航仪等产品的外壳，在此不作限定。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种本发明实施例提供的上述任一种电子设备的外壳的制备方法，如图6所示，该方法可以包括如下步骤：

s601、形成外壳本体。具体地，形成的外壳本体可以具有第二纳米孔，也可以不具有第二纳米孔，在此不作限定。

s602、在外壳本体的至少部分表面形成复合导热涂层；其中，复合导热涂层设置有多个第一纳米孔。

本发明实施例提供的上述制备方法，通过在外壳本体的至少部分表面上形成复合导热涂层，使复合导热涂层涂覆于外壳本体上，提高复合导热涂层与外壳本体的贴合效果，以通过复合导热涂层将电子设备的机体产生的热量及时传导出去。并且通过在复合导热涂层中形成多个第一纳米孔，可以促进空气的流通，从而提高电子设备的散热效果。

在具体实施时，在本发明实施例提供的制备方法中，形成复合导热涂层，具体可以包括：

在热塑性树脂中加入导热系数大于2000w/(m*k)的导热材料形成复合涂料混合液；

采用喷涂工艺将复合涂料混合液喷涂于外壳本体的至少部分表面上，使喷涂于外壳本体上的复合涂料混合液形成多个第一纳米孔；

将喷涂有复合涂料混合液的外壳主体依次进行干燥处理、高温熔融塑化处理以及淬火处理，形成复合导热涂层。

在具体实施时，在本发明实施例提供的制备方法中，采用至少两次喷涂工艺将复合涂料混合液喷涂于外壳本体的至少部分表面上，并使每次喷涂于外壳本体上的复合涂料混合液形成多个第一纳米孔。这样可以在外壳本体的至少部分表面上形成至少两层复合导热涂层。并且，针对每次喷涂工艺后的外壳主体，将喷涂有复合涂料混合液的外壳主体依次进行干燥处理、高温熔融塑化处理以及淬火处理，形成复合导热涂层。

下面以形成图5所示的外壳的结构为例，对本发明实施例提供的上述制备方法进行说明。制备图5所示的外壳的方法，可以包括以下步骤：

(1)形成具有第二纳米孔110的外壳本体100；如图7所示。

具体地，采用玻璃或陶瓷形成外壳本体，通过激光工艺在外壳本体上形成多个第二纳米孔。或者，采用流延成形工艺，将玻璃或陶瓷材料制备形成具有第二纳米孔的外壳本体。当然，还可以采用其他方法形成具有第二纳米孔的外壳本体，在此不作限定。

(2)在外壳本体100上形成分别覆盖外壳本体100的内表面与外表面且具有第一纳米孔210_1的第一层复合导热涂层200_1，如图8所示。

具体地，在热塑性树脂中加入导热系数大于2000w/(m*k)的导热材料形成复合涂料混合液。其中，具体可以包括：在聚苯硫醚中加入石墨烯与碳纳米管；其中，石墨烯与碳纳米管的质量比为0.1～1:1，石墨烯与聚苯硫醚的质量比为0.01～5:100，聚苯硫醚的通融指数为15～100g/10min。

采用第一次喷涂工艺将复合涂料混合液喷涂于外壳本体的内表面和外表面上，使喷涂于外壳本体上的复合涂料混合液形成多个第一纳米孔210_1；如图9所示。在实际的喷涂工艺过程中，喷涂复合涂料时，会在喷涂形成的一层复合涂料混合液中形成多个纳米孔，并且通过控制喷涂工艺的参数，可以控制第一纳米孔的直径的大小。

将喷涂有复合涂料混合液的外壳主体依次进行干燥处理、高温熔融塑化处理以及淬火处理，形成复合导热涂层200_1。其中，具体可以包括：将喷涂有复合涂料混合液的外壳主体在温度为80℃、时间为0.5～1h的条件下进行干燥处理；之后在温度为340～360℃、时间为2～3h的条件下进行高温熔融塑化处理；最后进行淬火处理，以形成复合导热涂层200_1。

(3)在外壳本体100上形成覆盖第一层复合导热涂层200_1且具有第一纳米孔210_2的第二层复合导热涂层200_2，如图5所示。

具体地，采用第二次喷涂工艺将复合涂料混合液喷涂于外壳本体的内表面和外表面上，使喷涂于外壳本体上的复合涂料混合液形成多个第一纳米孔210_2；如图10所示。第一纳米孔210_2与第一纳米孔210_1在外壳本体的正投影无交叠。

将喷涂有复合涂料混合液的外壳主体依次进行干燥处理、高温熔融塑化处理以及淬火处理，形成复合导热涂层200_2。其中，具体可以包括：将喷涂有复合涂料混合液的外壳主体在温度为80℃、时间为0.5～1h的条件下进行干燥处理；之后在温度为340～360℃、时间为2～3h的条件下进行高温熔融塑化处理；最后进行淬火处理，以形成复合导热涂层200_1。

需要说明的是，为了避免外壳较厚，形成的每层复合导热涂层的厚度可以为10～50nm。并且，上述进行淬火处理的过程可以与现有技术中的相同，在此不作限定。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括本发明实施例提供的上述任一种电子设备的外壳。该电子设备解决问题的原理与前述电子设备的外壳相似，因此该电子设备的实施可以参见前述电子设备的外壳的实施，重复之处在此不再赘述。

在具体实施时，本发明实施例提供的电子设备可以为手机、笔记本电脑、平板电脑、电视机、显示器、数码相框、导航仪等产品。并且对于这些电子设备的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。

本发明实施例提供的电子设备的外壳、其制备方法及电子设备，通过在外壳本体的至少部分表面上设置复合导热涂层，使复合导热涂层涂覆于外壳本体上，提高复合导热涂层与外壳本体的贴合效果，以通过复合导热涂层将电子设备的机体产生的热量及时传导出去。并且通过在复合导热涂层中设置多个第一纳米孔，可以促进空气的流通，从而提高电子设备的散热效果。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。