复合材料以及电子设备的制作方法

本申请涉及智能电子设备，尤其涉及一种复合材料以及电子设备。

背景技术：

1、虚拟现实和增强现实技术正在逐步改变人们与数字世界之间的交互方式，并在各个领域如游戏、娱乐、教育、医疗得到广泛应用。随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展，vr(virtual reality，虚拟现实)技术已进入成熟期、ar(augmented reality，增强现实)技术开始进入快速发展期。

2、智能ar/vr产品，属于头戴式消费类电子设备，其结构件要求同时具有较高的强度和较低的密度，以满足产品轻量化需求，具备佩戴舒适性。目前，为了更极致的轻量化追求，会通过进一步对ar/vr产品的结构件进行减薄，但随着厚度的减小，结构件的刚度不足，会导致产品质量降低。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种复合材料以及电子设备，旨在解决相关技术中智能穿戴设备的结构材料难以同时满足轻量化和高刚度的要求的技术问题。

2、为实现上述目的，本申请提供一种复合材料，所述复合材料包括位于表层的第一热固性连续纤维复合材料层，以及位于至少两层第一热固性连续纤维复合材料层之间的第二热固性连续纤维复合材料层，其中，所述第二热固性连续纤维复合材料层具有泡孔结构；所述复合材料的密度小于1.48g/cm3。

3、可选地，所述第一热固性连续纤维复合材料层包括第一导热填料，其中，所述第一导热填料包括短切碳纤维、短切石墨纤维、氧化铝粉末、氧化镁、硅酸钙、铜粉、氮化铝、氮化硼、氮化硅、炭黑、碳纳米管、普通石墨、膨胀石墨、石墨烯中的至少一种；

4、和/或，所述第二热固性连续纤维复合材料层包括第二导热填料，其中，所述第二导热填料包括短切碳纤维、短切石墨纤维、氧化铝粉末、氧化镁、硅酸钙、铜粉、氮化铝、氮化硼、氮化硅、炭黑、碳纳米管、普通石墨、膨胀石墨、石墨烯中的至少一种。

5、可选地，所述第一导热填料在所述第一热固性连续纤维复合材料层中的质量占比小于或等于30％；

6、所述第二导热填料在所述第二热固性连续纤维复合材料层中的质量占比小于或等于35％。

7、可选地，所述第二热固性连续纤维复合材料层包括空心玻璃微珠，所述泡孔结构由所述空心玻璃微珠形成。

8、可选地，所述空心玻璃微珠的粒径为10-200μm；

9、和/或，所述空心玻璃微珠的密度为0.2-0.7g/cm3；

10、和/或，所述空心玻璃微珠在所述第二热固性连续纤维复合材料层中的质量占比小于或等于10％。

11、可选地，各所述第一热固性连续纤维复合材料层中的连续纤维的方向相同；

12、和/或，所述第二热固性连续纤维复合材料层中的连续纤维的方向与相邻的第一热固性连续纤维复合材料层或第二热固性连续纤维复合材料层中的连续纤维的方向垂直。

13、可选地，所述第一热固性连续纤维复合材料层包括第一连续纤维和第一热固性树脂，其中，所述第一连续纤维包括碳纤维、玻璃纤维和凯夫拉纤维中的至少一种，所述第一热固性树脂包括环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、不饱和树脂、聚氨酯和聚酰亚胺中的至少一种；

14、所述第二热固性连续纤维复合材料层包括第二连续纤维和第二热固性树脂，其中，所述第二连续纤维包括碳纤维、玻璃纤维和凯夫拉纤维中的至少一种，所述第二热固性树脂包括环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、不饱和树脂、聚氨酯和聚酰亚胺中的至少一种。

15、可选地，所述第一连续纤维在所述第一热固性连续纤维复合材料层中的质量占比为40％-67％；

16、和/或，所述第一热固性树脂在所述第一热固性连续纤维复合材料层中的质量占比为30％-33％；

17、和/或，所述第二连续纤维在所述第二热固性连续纤维复合材料层中的质量占比为20％-55％；

18、和/或，所述第二热固性树脂在所述第二热固性连续纤维复合材料层中的质量占比为35％-40％。

19、可选地，所述复合材料的厚度为0.3-0.5mm；

20、所述复合材料的导热系数大于0.6w/(m·k)。

21、本申请还提供一种电子设备，所述电子设备包括如上所述的复合材料。

22、本申请提供了一种复合材料以及电子设备，所述复合材料包括位于表层的两层第一热固性连续纤维复合材料层，以及位于至少两层第一热固性连续纤维复合材料层之间的第二热固性连续纤维复合材料层，其中，所述第二热固性连续纤维复合材料层具有泡孔结构。一方面，通过连续纤维增强的热固树脂基复合材料保证复合材料具有高比强度、高比刚度及尺寸稳定性；另一方面，通过在复合材料中间形成泡孔结构，对复合材料进行进一步减重，同时可以提高复合材料的抗扭刚度，改善复合材料的机械性能。因此克服了为了更极致的轻量化追求，会通过进一步对ar/vr产品的结构件进行减薄，但随着厚度的减小，结构件的刚度不足，会导致产品质量降低的技术缺陷，可以同时具有较低的密度和较高的抗扭刚度，密度可以降低至1.48g/cm3以下，且经过测试发现，与相同厚度相同材料的热固性连续纤维复合材料相比，本申请的复合材料的抗扭刚度可以提高17.1％以上，因此，本申请提供的复合材料用作智能穿戴设备的结构材料，能够同时满足智能穿戴设备的轻量化和高刚度的要求。

技术特征：

1.一种复合材料，其特征在于，所述复合材料包括位于表层的第一热固性连续纤维复合材料层，以及位于至少两层第一热固性连续纤维复合材料层之间的第二热固性连续纤维复合材料层，其中，所述第二热固性连续纤维复合材料层具有泡孔结构；所述复合材料的密度小于1.48g/cm3。

2.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述第一热固性连续纤维复合材料层包括第一导热填料，其中，所述第一导热填料包括短切碳纤维、短切石墨纤维、氧化铝粉末、氧化镁、硅酸钙、铜粉、氮化铝、氮化硼、氮化硅、炭黑、碳纳米管、普通石墨、膨胀石墨、石墨烯中的至少一种；

3.如权利要求2所述的复合材料，其特征在于，所述第一导热填料在所述第一热固性连续纤维复合材料层中的质量占比小于或等于30％；

4.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述第二热固性连续纤维复合材料层包括空心玻璃微珠，所述泡孔结构由所述空心玻璃微珠形成。

5.如权利要求4所述的复合材料，其特征在于，所述空心玻璃微珠的粒径为10-200μm；

6.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，各所述第一热固性连续纤维复合材料层中的连续纤维的方向相同；

7.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述第一热固性连续纤维复合材料层包括第一连续纤维和第一热固性树脂，其中，所述第一连续纤维包括碳纤维、玻璃纤维和凯夫拉纤维中的至少一种，所述第一热固性树脂包括环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、不饱和树脂、聚氨酯和聚酰亚胺中的至少一种；

8.如权利7所述的复合材料，其特征在于，所述第一连续纤维在所述第一热固性连续纤维复合材料层中的质量占比为40％-67％；

9.如权利1-8中任一项所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料的厚度为0.3-0.5mm；

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1-9中任一项所述的复合材料。

技术总结
本申请公开了一种复合材料以及电子设备，涉及智能电子设备技术领域，所述复合材料包括位于表层的两层第一热固性连续纤维复合材料层，以及位于至少两层第一热固性连续纤维复合材料层之间的第二热固性连续纤维复合材料层，其中，所述第二热固性连续纤维复合材料层具有泡孔结构；所述复合材料的密度小于1.48g/cm<supgt;3</supgt;，所述复合材料的抗扭刚度提高17.0％以上。本申请解决了相关技术中智能穿戴设备的结构材料难以同时满足轻量化和高刚度的要求的技术问题。

技术研发人员：高红荣
受保护的技术使用者：歌尔股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29