CN104320931A - 电子设备及其壳体的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子设备及其壳体的制备方法。所述的电子设备包括第一壳体，该第一壳体包括：第一层壳体，所述第一层壳体为所述第一形状；和第二层壳体，所述第二层壳体的外表面为所述第一形状，所述第二层壳体的内表面为第二形状；其中，所述第一层壳体由金属材料制成；所述第二层壳体由碳纤维材料制成。该电子设备的壳体具有由不同材质制备而成的双层结构，而令壳体能够在获得全金属材质外观的同时，获得重量更轻，强度更高的特性。

Description

电子设备及其壳体的制备方法

技术领域

本发明涉及电子设备制造领域，特别是涉及一种电子设备及其壳体的制备方法。

背景技术

随着各类3C产品(计算机(Computer)、通信(Communication)和消费类电子产品(ConsumerElectronics))间的功能差异性已渐趋近，消费者除价格、售后服务等实际考量外，在个人化风潮下，产品外观也逐渐成为购买的主要考虑因素之一。有鉴于此，3C产品厂商无不致力于提升产品外观质感、流行度以吸引消费者目光并进一步采购其产品。而产品的外观材质多以塑料材质及金属材质为主流，其中金属外壳因具有高强度特性，不但符合机身空间挤压后对内构件的保护需求，更因高散热性、防电磁波、外观质感佳等优点，居于高端3C产品主流地位。

目前，用于3C产品壳体的金属主要有铝、镁和不锈钢。其中由于铝合金比重小，且铝合金具有良好的导热性，故而铝合金壳体应用最为广泛。现有铝合金壳体加工方式主要有冲压加工和锻压加工。冲压加工的壳体板材厚度在0.6-1.0mm之间，制备的壳体强度较弱。而采用锻压加工的壳体板材厚度依然不能太薄，且需要辅以CNC(计算机数字控制机床Computernumerical control)配合加工，而且锻压后存在色差，成本也较高。基于上述因素，采用碳纤维复合材料制可以得到更为轻薄、强度更高、加工性更好的3C产品壳体，且该壳体具有化学性能稳定，良好的X射线穿透性、较高的耐热、导电性及抗腐蚀性能，但是其缺陷在于散热性低，外观装饰单一，只有喷涂一种选择，缺乏多色彩纹理图案的体现，并且受工艺所限壳体在模压完成后需要底涂、中涂、面涂几道喷涂步骤以遮盖模压件表面因模压过程中气体造成的表面针眼缺陷，产品良率低，生产成本高。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于，提供一种电子设备及其壳体的制备方法，所要解决的技术问题是使电子设备的壳体具有由不同材质制备而成的双层结构，从而电子设备的令壳体能够在获得全金属材质外观的同时，获得重量更轻，强度更高的特性。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种电子设备，该电子设备包括：第一壳体，所述第一壳体构建一容置空间；K个电子元器件，固定设置在所述容置空间内；K≥1的正整数；所述第一壳体具有第一形状，所述第一壳体包括：第一层壳体，所述第一层壳体为所述第一形状；以及第二层壳体，所述第二层壳体的外表面为所述第一形状，所述第二层壳体的内表面为第二形状；其中，所述第一层壳体由金属材料制成；所述第二层壳体由碳纤维材料制成。

进一步的，所述的电子设备中的所述第一壳体还包括连接层，固定连接所述第一层壳体和所述第二层壳体。

进一步的，所述的电子设备中的所述第一层壳体的内表面为光滑表面，或者为具有至少一个突起和/或至少一个凹陷的表面，或者为具有纹理的表面，或者为具有至少一个孔洞的表面，所述孔洞是采用电化学方法在所述金属材质上形成的，所述孔洞的孔径在50-1000nm之间。

进一步的，所述的电子设备中所述第一层壳体是将所述金属材料的基材通过冲切方式制成。

进一步的，所述的电子设备中所述碳纤维材料为碳纤维预浸料，所述的碳纤维预浸料为短纤维预浸料，长纤维预浸料，无纺布预浸料或者编织布预浸料。

进一步的，所述的电子设备中所述第一壳体通过一套制作工艺流程一次成型制成。

进一步的，所述的电子设备的所述制作工艺包括：将金属材质的基材制成具有第一形状的第一预工件；将碳纤维预浸料制成第二预工件，所述第二预工件的外表面为所述第一形状，所述第二预工件的内表面为第二形状；将第一预工件和第二预工件贴合形成贴合体，其中，所述第一预工件的内表面接触所述第二预工件的外表面；对所述的贴合体加压并加热，使所述的第二预工件中的部分材质熔化，并与所述的第一预工件的内表面粘结；对贴合体进行保压、保温；然后对贴合体冷却，使所述的第二预工件中熔化的部分材质固化，所述的第一预工件形成第一层壳体，所述的第二预工件形成第二层壳体。

进一步的，所述的电子设备的所述制作工艺包括：将金属材质的基材制成具有第一形状的第一预工件；将所述的第一预工件至于模具中；将平板状碳纤维预浸料置于所述第一预工件内表面上方；在设定温度范围内，向所述碳纤维预浸料施加压力，使所述碳纤维预浸料向所述第一预工件方向产生形变，使得形变后的碳纤维预浸料的外表面形成第一形状，所述形变后的碳纤维预浸料的内表面形成第二形状，并且所述的形变后的碳纤维预浸料的外表面与所述第一预工件的内表面紧密贴合形成贴合体；对所述的贴合体加压并加热，使所述的第二预工件中的部分材质熔化，并与所述的第一预工件的内表面粘结；对贴合体进行保压、保温；然后，对贴合体冷却，使所述的第二预工件中熔化的部分材质固化，所述的第一预工件形成第一层壳体，所述的形变后的碳纤维预浸料形成第二层壳体。

进一步的，所述的电子设备的所述制作工艺包括：提供一金属材质的基材；提供一平板状碳纤维预浸料，并置于所述的金属材质的基材上，使碳纤维预浸料下表面与所述的金属材质的基材的上表面接触形成贴合体；将所述的贴合体放入模具中，对贴合体加压并加热，使贴合体产生形变，从而使金属材质的基材的外表面形成第一形状，使碳纤维预浸料的内表面形成第二形状；对贴合体进行保压、保温；使所述的碳纤维预浸料的部分材质熔化，并与所述的金属材质的内表面粘结；然后，进行冷却，使所述的碳纤维预浸料的中熔化的部分材质固化；所述的金属材质的基材形成第一层壳体，所述的形变后的碳纤维预浸料形成第二层壳体。

进一步的，所述的电子设备中所述的碳纤维预浸料的部分材质熔化并固化形成一连接层，固定连接所述第一层壳体和所述第二层壳体。

进一步的，所述的电子设备中所述的碳纤维预浸料具有多层碳纤维，并且每层碳纤维的纤维方向交错。

另一方面，本发明还提供了一种壳体的制备方法，所述壳体应用于电子设备中，所述电子设备至少包括K个电子元器件；K≥1的正整数，所述壳体包括第一层壳体以及第二层壳体；所述方法包括：将金属材质的基材制成具有第一形状的第一预工件；将碳纤维预浸料制成第二预工件，所述第二预工件的外表面为所述第一形状，所述第二预工件的内表面为第二形状；将第一预工件和第二预工件贴合形成贴合体，其中，所述第一预工件的内表面接触所述第二预工件的外表面；对所述的贴合体加压并加热，使所述的第二预工件中的部分材质熔化，并与所述的第一预工件的内表面粘结；对贴合体进行保压、保温；然后，对贴合体冷却，使所述的第二预工件中熔化的部分材质固化，所述的第一预工件形成第一层壳体，所述的第二预工件形成第二层壳体。

另一方面，本发明还提供了一种壳体的制备方法，所述壳体应用于电子设备中，所述电子设备至少包括K个电子元器件；K≥1的正整数，所述壳体包括第一层壳体以及第二层壳体；所述方法包括：所述的制备方法包括：将金属材质的基材制成具有第一形状的第一预工件；将所述的第一预工件至于模具中；将平板状碳纤维预浸料置于所述第一预工件内表面上方；在设定温度范围内，向所述碳纤维预浸料施加压力，使所述碳纤维预浸料向所述第一预工件方向产生形变，使得形变后的碳纤维预浸料的外表面形成第一形状，所述形变后的碳纤维预浸料的内表面形成第二形状，并且所述的形变后的碳纤维预浸料的外表面与所述第一预工件的内表面紧密贴合形成贴合体；对所述的贴合体加压并加热，使所述的第二预工件中的部分材质熔化，并与所述的第一预工件的内表面粘结；对贴合体进行保压、保温；然后对贴合体冷却，使所述的第二预工件中熔化的部分材质固化，所述的第一预工件形成第一层壳体，所述的形变后的碳纤维预浸料形成第二层壳体。

另一方面，本发明还提供了一种壳体的制备方法，所述壳体应用于电子设备中，所述电子设备至少包括K个电子元器件；K≥1的正整数，所述壳体包括第一层壳体以及第二层壳体；所述方法包括：提供一金属材质的基材；提供一平板状碳纤维预浸料，并置于所述的金属材质的基材上，使碳纤维预浸料下表面与所述的金属材质的基材的上表面接触形成贴合体；将所述的贴合体放入模具中，对贴合体加压并加热，使贴合体产生形变，从而使金属材质的基材的外表面形成第一形状，使碳纤维预浸料的内表面形成第二形状；对贴合体进行保压、保温；使所述的碳纤维预浸料的部分材质熔化，并与所述的金属材质的内表面粘结；进行冷却，使所述的碳纤维预浸料的中熔化的部分材质固化；所述的金属材质的基材形成第一层壳体，所述的形变后的碳纤维预浸料形成第二层壳体。

通过上述技术方案，本发明实施例提供的电子设备及其壳体的制备方法，采用了金属和碳纤维两种材料制备而成的具有双层结构的壳体，该壳体的外层为铝合金材质，具备了全金属壳体的优点，即外观质感好，散热快；该壳体内层为碳纤维材质，具备了高强度，重量轻的特性。相对于单独采用铝合金制备的全金属壳体，该壳体具有更高的壳体强度，更轻的壳体重量，而相对于单独采用碳纤维材材质制备的壳体，该壳体由于省去了壳体外表面的处理工艺，因此成本相对较低，由于厚度相对较薄，其散热的效果会更好。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种电子设备壳体的机构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种电子设备壳体的第一层壳体与第二层壳体连接的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的壳体的制备方法、壳体及电子设备其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

本发明实施例提供了一种电子设备，如图1所示，该电子设备至少包括：

K个元器件，K为大于等于1的正整数，所述的元器件例如为电池、电路板、显示屏以及电路板上的各种芯片等等，这些元器件是电子设备的核心部件，需要在外部设置一个壳体进行整体的保护，由于电子设备的应用环境不同，为了保护电子设备内的元器件，还需要对电子设备的壳体进行防水、防尘、增加散热、防静电保护等特殊处理。

第一壳体，用于将所述的K个电子元器件设置在该壳体内，起到保护以及固定或支撑所述电子设备内的元器件的作用。在本发明实施例提供的电子设备中，第一壳体采用了双层结构，分别有两种不同的材质制作并结合形成，其中，第一壳体的外层是由金属材料制成的第一层壳体1，第一层壳体的外表面即为电子设备所呈现出来的外观表面，而电子设备外观所具备的形状就是该第一层壳体所要具有的第一形状，第一层壳体的内表面为具有相同第一形状的表面，用于与第二层壳体连接；第一壳体的内层则用于构建一个容置电子设备元器件的空间，是由碳纤维材料制成的第二层壳体2，第二层壳体的外表面用于与第一层壳体的内表面相连接，因此也具有第一形状，而第二层壳体的内表面则为用于构建容置电子设备元器件所需空间的表面，该表面所具有的第二形状由电子设备内的元器件所需的空间决定。

采用金属材料来制作电子设备的第一壳体的外层壳体，相对于非金属材质的壳体，金属材质可以为用户带来更优秀的视觉、触觉体验，同时还可以使电子设备具有耐磨、防摔、抗腐蚀、导热性高的特点。而采用碳纤维材料来制作电子设备的第一壳体的内层壳体，相对于金属材质的壳体，碳纤维材料具有更轻的重量以及更高的强度和可加工性能。

进一步的，具体在电子设备的第一壳体的制备材料选择上，第一层壳体1所采用的金属材质，可以为纯金属、铝合金、镁合金、铝镁合金或钛合金，本发明实施例采用铝合金作为优选的金属材质，因为铝合金密度低，强度高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，适合采用冲压方式制成所述电子设备壳体的第一层。其中又以形变铝合金为首选材质，该材质是非常适合于采用冲压方式来制成各种形态、规格的铝合金材料。

第二层壳体2所采用的碳纤维材料，碳纤维是含碳量高于90％的无机高分子纤维，是含碳量高于99％的石墨纤维。碳纤维的轴向强度和模量高，无蠕变，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小，耐腐蚀性好，纤维的密度低，X射线透过性好。目前主要用于电子产品壳体壳体制备的碳纤维材料是碳纤维预浸料，该预浸料是用碳纤维编制成纤维布，然后进行树脂浸渍，再对浸渍树脂后的纤维布进行热压成型得到产品的壳体。其中，碳纤维预浸料还包括：短纤维预浸料，长纤维预浸料，无纺布预浸料、编织布预浸料等，具体可根据制造的成本以及所需的功能选择其中一种或多种混合的材料，本发明实施例对此不进行具体限定。

在第一壳体的第一层壳体与第二层壳体之间还存在着一个连接层，该连接层主要用于固定连接第一层壳体与第二层壳体，该连接层可以是第一层壳体的内表面的一部分，也可以是第二壳体的外表的一部分，还可以是单独的一层物质，例如粘结剂或其他用于连接的材料，具体到本发明实施例中，优选的方案为该连接层为第一层壳体的内表面的一部分，因为在两种不同材质的固定连接中，采用其中一种材质作为连接层可以使两种材料连接过度的更自然，由于没有第三种材料加入，厚度也可以得到更好的控制，而第一层壳体采用的时金属材料，第二层壳体采用的碳纤维材料，金属材料的表面处理方式相对比较简单，因此将第一层壳体的内表面的一部分作为连接层是本实施例的优选方案。

进一步的，在采用第一层壳体的内表面的一部分作为连接层时，可以为光滑表面，也可以为非光滑表面，如图2所示，例如，在第一层壳体的内表面设置多个突起或凹陷，再或者设置一些纹理等，增加第一壳体内表面的接触面积，有利于连接层的稳固性。进一步的，所述的第一层壳体的外表面作为电子设备的外观面层还可以设置至少一个突出或者凹陷的图案区，例如，形成电子产品的LOGO，或者功能指示标志，如在音量键附近形成控制音量的标志，在开关键附近形成电源按钮标志，所述的这些图案区可以在制备第一层壳体时与第一层壳体一体成型而成，在不增加成本的情况下，既可以丰富表面层的视觉效果，还可以节省后续的印刷或者雕刻步骤。

而在将第一层壳体内表面处理成非光滑平面的方式中，可以采用机械加工的方式，还可以采用电化学处理方式、激光烧蚀方式或腐蚀方式。其中，电化学处理是将需要处理的工件表面作为阳极，不锈钢板为阴极，置入以硫酸溶液为介质的溶液中通电，使工件表面形成围观的孔洞结构，从而达到表面非光滑的处理效果。激光烧蚀是使用激光打孔设备，在需要处理的工件表面通过高能激光对表面进行烧蚀，形成若干的微孔，从而达到表面非光滑的处理效果。而腐蚀方式就是通过强酸或强碱溶液将需要处理的工件表面烧蚀成凹凸不平的非光滑表面。例如，采用非光滑的第一层壳体内表面，使第二层壳体的碳纤维预浸料中的树脂材料在加热至熔融态时，可以进入连接层中的这些孔洞或沟槽，再经过固化后使第二层壳体的碳纤维材料并固化后的树脂固定在该连接层上，产生物理锚定的效果。本发明实施例中，连接层上的孔洞可以采用电化学处理方式或者是激光烧蚀的方式，优选的实施方案为采用电化学处理方式，将连接层表面上的将孔洞的孔径处理成50-1000nm之间，深在0.1μ-50μ的范围内，使得这些孔洞在连接层上形成一层纳米级孔洞氧化膜表面。

进一步的，在电子设备的第一壳体的制备过程上，本发明实施例是通过一套制作工艺流程一次成型制成的，该制作工艺包括：

将金属材质的基材制成具有第一形状的第一预工件；

将碳纤维预浸料制成第二预工件，所述第二预工件的外表面为所述第一形状，所述第二预工件的内表面为第二形状；

将第一预工件和第二预工件贴合形成贴合体，其中，所述第一预工件的内表面接触所述第二预工件的外表面；

对所述的贴合体加压并加热，使所述的第二预工件中的部分材质熔化，并与所述的第一预工件的内表面粘结；

对贴合体进行保压、保温；然后对贴合体冷却，使所述的第二预工件中熔化的部分材质固化，所述的第一预工件形成第一层壳体，所述的第二预工件形成第二层壳体。

进一步的，在电子设备的第一壳体的制备过程上，本发明实施例还提供一套制作工艺流程一次成型制成构成第一壳体，该制作工艺包括：将金属材质的基材制成具有第一形状的第一预工件；将所述的第一预工件至于模具中；将平板状碳纤维预浸料置于所述第一预工件内表面上方；在设定温度范围内，向所述碳纤维预浸料施加压力，使所述碳纤维预浸料向所述第一预工件方向产生形变，使得形变后的碳纤维预浸料的外表面形成第一形状，所述形变后的碳纤维预浸料的内表面形成第二形状，并且所述的形变后的碳纤维预浸料的外表面与所述第一预工件的内表面紧密贴合形成贴合体；对所述的贴合体加压并加热，使所述的第二预工件中的部分材质熔化，并与所述的第一预工件的内表面粘结；对贴合体进行保压、保温；然后，对贴合体冷却，使所述的第二预工件中熔化的部分材质固化，所述的第一预工件形成第一层壳体，所述的形变后的碳纤维预浸料形成第二层壳体。

进一步的，在电子设备的第一壳体的制备过程上，本发明实施例还提供另一套制作工艺流程一次成型制成构成第一壳体，该制作工艺包括：提供一金属材质的基材；提供一平板状碳纤维预浸料，并置于所述的金属材质的基材上，使碳纤维预浸料下表面与所述的金属材质的基材的上表面接触形成贴合体；将所述的贴合体放入模具中，对贴合体加压并加热，使贴合体产生形变，从而使金属材质的基材的外表面形成第一形状，使碳纤维预浸料的内表面形成第二形状；对贴合体进行保压、保温；使所述的碳纤维预浸料的部分材质熔化，并与所述的金属材质的内表面粘结；然后，进行冷却，使所述的碳纤维预浸料的中熔化的部分材质固化；所述的金属材质的基材形成第一层壳体，所述的形变后的碳纤维预浸料形成第二层壳体。

本发明实施例还提供了一种壳体的制备方法，所述壳体应用于电子设备中，所述电子设备至少包括K个电子元器件；K≥1的正整数，所述壳体包括第一层壳体以及第二层壳体,该方法包括：

将金属材质的基材制成具有第一形状的第一预工件。

其中，制作第一预工件所采用的金属材质可以为纯金属、铝合金、镁合金、铝镁合金或钛合金，例如，采用铝合金作为优选的金属材质，因为铝合金密度低，强度高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，适合采用冲压方式制成所述电子设备壳体的外层。

通过使用具有第一形状的模具将铝合金基材进行冲压，得到具有第一形状的第一预工件，例如，在制作手机的外壳时，第一壳体一般指的就是手机的背壳，其背壳的外表面形状就是第一预工件所具有的第一形状。在第一层壳体成型后，还需要对该层壳体的毛边毛刺进行去除，打磨，得到一个较光滑、平整的表面，以便于后续步骤的处理以及与第二预工件的结合。之后再对该层壳体表面的油渍污渍进行处理。

在得到的第一预工件后，还需要在第一预工件的内表面上制作出一层连接层，该连接层为具有纳米级孔洞氧化膜结构的表面，是通过电化学处理方式制作而成的，其具体的制作方法如下：

(1)前处理：

表面清理：清除第一预工件内表面的油污及氧化层，并活化表面。

脱脂处理：将第一预工件放入超声波清洗机，用除油剂除油，浓度1％-20％，温度为10℃-50℃室温，浸泡时间6-30分钟后取出用去离子水冲洗干净，并在120℃干燥箱中干燥。

(2)遮蔽：采用喷涂方法或覆盖包裹的方法把第一预工件不需要结构连接的部位进行遮蔽，即只漏出需要处理的内表面的一部分。

(3)采用电化学方法实现表面多孔性纳米级氧化膜结构：把遮蔽好的第一预工件放进硫酸溶液(或者不同酸配比溶液)中进行电化学局部改性处理，以第一预工件作为阳极，以不锈钢板作为阴极，使硫酸溶液的体积浓度为10-900ml/L(98％的硫酸)，通过溶液的电流密度为0.1-50A/dm²，处理的时间可为5-120分钟，在接触连接面会形成微观的孔洞结构，空洞大小在5-1000nm之间，深在0.1μ-50μ之间。处理完成后进行水洗并干燥。

(4)去除遮蔽物，得到处理完成的第一预工件，其内表面的一部分形成具有纳米级孔洞氧化膜表面的连接层。

将碳纤维预浸料制成第二预工件，所述第二预工件的外表面为所述第一形状，所述第二预工件的内表面为第二形状。

其中，所述所述第二预工件的成型一般采用热压成型技术处理碳纤维预浸料，由于碳纤维预浸料是用碳纤维编制成纤维布，再将多层的纤维布堆叠在一起，然后进行树脂浸渍，最后将浸渍在纤维布中的树脂固化得到碳纤维预浸料。在将碳纤维预浸料制成第二预工件时，需要先将碳纤维预浸料中的树脂加热使其软化，再对软化的碳纤维预浸料进行造型处理，得到不同表面形状的碳纤维预浸料后，使碳纤维预浸料中的树脂固化，最终得到具有不同形状的碳纤维预浸料工件。通过该方式，就可以将第二预工件通过模具制成外表面具有第一形状，内表面具有第二形状的预工件。该模具还包括具有第一形状内表面第一组件和具有第二形状内表面的第二组件，在模具使用过程中，第一组件与第二预工件的外表面接触，第二组件与第二预工件的内表面接触，对模具的第一组件和第二组件施加对向的压力，使与两个组件相接触的第二预工件的两个表面具有各自的形状。

需要特别说明的是，在第二预工件的制备过程中，根据第二预工件的厚度铺贴不同层数的碳纤维布时，还可以按照碳纤维预浸料的纤维方向交错进行不同层的碳纤维布的铺贴。此种铺贴方式可以使碳纤维预浸料的整体结构强度增加，降低第二层壳体发生形变或断裂的概率。

将第一预工件和第二预工件贴合形成贴合体，其中，所述第一预工件的内表面接触所述第二预工件的外表面。

在本发明实施例中，第一预工件和第二预工件贴合可以使用模具进行，将第一预工件的外表面与模具第一组件的内表面相接触，将第二预工件的内表面与模具第二组件的内表面相接触，然后对模具的第一组件和第二组件施加对向的压力，使第一预工件的内表面与第二预工件的外表面相接触，达到将第一预工件和第二预工件贴合形成贴合体的目的。

对所述的贴合体加压并加热，使由碳纤维预浸料构成的第二预工件中的部分材质，例如树脂，熔化，熔化的树脂与所述的第一预工件的内表面粘结。

其中，对贴合体加压并加热，在本实施例中，就是对模具的第一组件与第二组件加压并加热。加热的目的都是为了是使第二预工件中碳纤维预浸料的树脂材料熔化，令熔化的树脂材料流进第一预工件内表面上连接层的孔洞内，使第一预工件和第二预工件在连接层上融合，达到两个预工件相粘结的效果。

对贴合体进行保压、保温以使熔化的树脂能更好的与第一预工件的内表面紧密结合。较佳的，所述的第一预工件的内表面为不光滑表面，其可以提供更大的表面与树脂相接触并结合。

保压过程是使第一预工件与第二预工件保持紧密的贴合，同时通过压力的控制和模具的变化还可以使壳体的整体形状发生改变，达到成体成型的效果。

保温的过程是使第二预工件所使用的碳纤维预浸料中的树脂维持在熔融态，从而可以达到令第二预工件与连接层更紧密的固定连接的效果。

在完成保压保温过程后，对贴合体冷却，使所述的第二预工件中熔化的部分材质固化，所述的第一预工件形成第一层壳体，所述的第二预工件形成第二层壳体。其中，对贴合体冷却的方式可以采用但不限制一下几种方式：自然冷却、风冷或水冷。

固化是将碳纤维预浸料中的树脂由熔融态变为固态的过程，经过该过程的处理，第二层壳体就会被牢牢地吸附在第一层壳体的连接层上，从而达到第一层壳体与第二层壳体融合为第一壳体的目的，使贴合体形成第一壳体。在得到第一壳体后，还可对第一壳体的外表面进行研磨、抛光处理，使该壳体的外表面达到预定光洁度，在进行了清洁表面的处理后，还可以进行抗氧化处理，例如阳极氧化、电镀等，同时还可以对外表面加入文理加工、喷涂上色加工的处理工艺。

本发明实施例还提供了另一种壳体的制备方法，所述壳体应用于电子设备中，所述电子设备至少包括K个电子元器件；K≥1的正整数，所述壳体包括第一层壳体以及第二层壳体,该方法包括：

将金属材质的基材制成具有第一形状的第一预工件。较佳的，在形成第一预工件后，在该预工件的内表面上采用电化学方法制成一层连接层。

将所述的第一预工件至于模具中。其中，该模具是用于第一壳体整体成型的模具。

将平板状碳纤维预浸料置于所述第一预工件内表面上方。

在设定温度范围内，向所述碳纤维预浸料施加压力，使所述碳纤维预浸料向所述第一预工件方向产生形变，使得形变后的碳纤维预浸料的外表面形成第一形状，所述形变后的碳纤维预浸料的内表面形成第二形状，并且所述的形变后的碳纤维预浸料的外表面与所述第一预工件的内表面紧密贴合形成贴合体。其中，设定的温度为碳纤维预浸料中树脂材料熔化的温度。

对所述的贴合体加压并加热，使所述的第二预工件中的部分材质熔化，并与所述的第一预工件的内表面粘结。

对贴合体进行保压、保温。然后，对贴合体冷却，使所述的第二预工件中熔化的部分材质固化，所述的第一预工件形成第一层壳体，所述的形变后的碳纤维预浸料形成第二层壳体。在本实施例中，为实现发明目的但未进行详细描述之处可以采用上述的实施例中的对应方案。

本发明还提供了另一种壳体的制备方法，所述壳体应用于电子设备中，所述电子设备至少包括K个电子元器件；K≥1的正整数，所述壳体包括第一层壳体以及第二层壳体；所述方法包括：

提供一金属材质的基材。优选的，所述的金属材质的基材采用平板状铝合金基材。

提供一平板状碳纤维预浸料，并置于所述的金属材质的基材上，使碳纤维预浸料下表面与所述的金属材质的基材的上表面接触形成贴合体。

将所述的贴合体放入模具中，对贴合体加压并加热，使贴合体产生形变，从而使金属材质的基材的外表面形成第一形状，使碳纤维预浸料的内表面形成第二形状。

对贴合体进行保压、保温；使所述的碳纤维预浸料的部分材质熔化，并与所述的金属材质的内表面粘结。

然后进行冷却，使所述的碳纤维预浸料的中熔化的部分材质固化；所述的金属材质的基材形成第一层壳体，所述的形变后的碳纤维预浸料形成第二层壳体。在本实施例中，为实现发明目的但未进行详细描述之处可以采用上述的实施例中的对应方案。

通过上述技术方案，本发明实施例提供的电子设备及其壳体的制备方法，采用了金属材质和碳纤维材质两种材料制备而成的具有双层结构的壳体。由于所述壳体的外层为金属材质，例如采用铝合金时具备了全金属壳体的优点，即外观质感好，散热快；该壳体内层为碳纤维材质，具备了高强度，重量轻的特性。相对于单独采用铝合金制备的全金属壳体，该壳体具有更高的壳体强度，更轻的壳体重量，而相对于单独采用碳纤维材材质制备的壳体，该壳体由于省去了壳体外表面的处理工艺，因此成本相对较低，由于厚度相对较薄，其散热的效果会更好。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (14)

1.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

第一壳体，所述第一壳体构建一容置空间；

K个电子元器件，固定设置在所述容置空间内；K≥1的正整数；

所述第一壳体具有第一形状，所述第一壳体包括：

第一层壳体，所述第一层壳体为所述第一形状；

第二层壳体，所述第二层壳体的外表面为所述第一形状，所述第二层壳体的内表面为第二形状；

其中，所述第一层壳体由金属材料制成；所述第二层壳体由碳纤维材料制成。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第一壳体还包括：

连接层，固定连接所述第一层壳体和所述第二层壳体。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述第一层壳体的内表面为光滑表面，或者为具有至少一个突起和/或至少一个凹陷的表面，或者为具有纹理的表面，或者为具有至少一个孔洞的表面，所述孔洞是采用电化学方法在所述金属材质上形成的，所述孔洞的孔径在50-1000nm之间。

4.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第一层壳体是将所述金属材料的基材通过冲切方式制成。

5.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述碳纤维材料为碳纤维预浸料，所述的碳纤维预浸料为短纤维预浸料，长纤维预浸料，无纺布预浸料或者编织布预浸料。

6.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第一壳体通过一套制作工艺流程一次成型制成。

7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述制作工艺包括：

将金属材质的基材制成具有第一形状的第一预工件；

将碳纤维预浸料制成第二预工件，所述第二预工件的外表面为所述第一形状，所述第二预工件的内表面为第二形状；

将第一预工件和第二预工件贴合形成贴合体，其中，所述第一预工件的内表面接触所述第二预工件的外表面；

对所述的贴合体加压并加热，使所述的第二预工件中的部分材质熔化，并与所述的第一预工件的内表面粘结；

对贴合体进行保压、保温；

对贴合体冷却，使所述的第二预工件中熔化的部分材质固化，所述的第一预工件形成第一层壳体，所述的第二预工件形成第二层壳体。

8.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述的制作工艺包括：

将金属材质的基材制成具有第一形状的第一预工件；

将所述的第一预工件至于模具中；

将平板状碳纤维预浸料置于所述第一预工件内表面上方；

在设定温度范围内，向所述碳纤维预浸料施加压力，使所述碳纤维预浸料向所述第一预工件方向产生形变，使得形变后的碳纤维预浸料的外表面形成第一形状，所述形变后的碳纤维预浸料的内表面形成第二形状，并且所述的形变后的碳纤维预浸料的外表面与所述第一预工件的内表面紧密贴合形成贴合体；

对所述的贴合体加压并加热，使所述的第二预工件中的部分材质熔化，并与所述的第一预工件的内表面粘结；

对贴合体进行保压、保温；

对贴合体冷却，使所述的第二预工件中熔化的部分材质固化，所述的第一预工件形成第一层壳体，所述的形变后的碳纤维预浸料形成第二层壳体。

9.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述的制作工艺包括：

提供一金属材质的基材；

提供一平板状碳纤维预浸料，并置于所述的金属材质的基材上，使碳纤维预浸料下表面与所述的金属材质的基材的上表面接触形成贴合体；

将所述的贴合体放入模具中，对贴合体加压并加热，使贴合体产生形变，从而使金属材质的基材的外表面形成第一形状，使碳纤维预浸料的内表面形成第二形状；

对贴合体进行保压、保温；使所述的碳纤维预浸料的部分材质熔化，并与所述的金属材质的内表面粘结；

进行冷却，使所述的碳纤维预浸料的中熔化的部分材质固化；所述的金属材质的基材形成第一层壳体，所述的形变后的碳纤维预浸料形成第二层壳体。

10.根据权利要求7-9任一项所述的电子设备，其特征在于，其中所述的碳纤维预浸料的部分材质熔化并固化形成一连接层，固定连接所述第一层壳体和所述第二层壳体。

11.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述的碳纤维材料为碳纤维预浸料，所述的碳纤维预浸料具有多层碳纤维，并且每层碳纤维的纤维方向交错。

12.一种壳体的制备方法，所述壳体应用于电子设备中，所述电子设备至少包括K个电子元器件；K≥1的正整数，所述壳体包括第一层壳体以及第二层壳体；所述方法包括：

将金属材质的基材制成具有第一形状的第一预工件；

将碳纤维预浸料制成第二预工件，所述第二预工件的外表面为所述第一形状，所述第二预工件的内表面为第二形状；

将第一预工件和第二预工件贴合形成贴合体，其中，所述第一预工件的内表面接触所述第二预工件的外表面；

对所述的贴合体加压并加热，使所述的第二预工件中的部分材质熔化，并与所述的第一预工件的内表面粘结；

对贴合体进行保压、保温；

对贴合体冷却，使所述的第二预工件中熔化的部分材质固化，所述的第一预工件形成第一层壳体，所述的第二预工件形成第二层壳体。

13.一种壳体的制备方法，所述壳体应用于电子设备中，所述电子设备至少包括K个电子元器件；K≥1的正整数，所述壳体包括第一层壳体以及第二层壳体；所述方法包括：所述的制备方法包括：

将金属材质的基材制成具有第一形状的第一预工件；

将所述的第一预工件至于模具中；

将平板状碳纤维预浸料置于所述第一预工件内表面上方；

在设定温度范围内，向所述碳纤维预浸料施加压力，使所述碳纤维预浸料向所述第一预工件方向产生形变，使得形变后的碳纤维预浸料的外表面形成第一形状，所述形变后的碳纤维预浸料的内表面形成第二形状，并且所述的形变后的碳纤维预浸料的外表面与所述第一预工件的内表面紧密贴合形成贴合体；

对所述的贴合体加压并加热，使所述的第二预工件中的部分材质熔化，并与所述的第一预工件的内表面粘结；

对贴合体进行保压、保温；

对贴合体冷却，使所述的第二预工件中熔化的部分材质固化，所述的第一预工件形成第一层壳体，所述的形变后的碳纤维预浸料形成第二层壳体。

14.一种壳体的制备方法，所述壳体应用于电子设备中，所述电子设备至少包括K个电子元器件；K≥1的正整数，所述壳体包括第一层壳体以及第二层壳体；所述方法包括：

提供一金属材质的基材；

提供一平板状碳纤维预浸料，并置于所述的金属材质的基材上，使碳纤维预浸料下表面与所述的金属材质的基材的上表面接触形成贴合体；

将所述的贴合体放入模具中，对贴合体加压并加热，使贴合体产生形变，从而使金属材质的基材的外表面形成第一形状，使碳纤维预浸料的内表面形成第二形状；

对贴合体进行保压、保温；使所述的碳纤维预浸料的部分材质熔化，并与所述的金属材质的内表面粘结；

进行冷却，使所述的碳纤维预浸料的中熔化的部分材质固化；所述的金属材质的基材形成第一层壳体，所述的形变后的碳纤维预浸料形成第二层壳体。