CN114075344A - 复合基材、电子设备以及复合基材的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种复合基材、电子设备以及复合基材的制作方法，该复合基材通过在基材层和导电层之间设置过渡层，且过渡层采用第一附着材料制成，第一附着材料用于分别与基材层的碳纤维复合材料和导电层的金属材料紧密结合，这样，增强了金属层与基材层之间的附着力，避免了发生金属层脱落的现象。
Description
技术领域
本申请涉及通信设备技术领域，特别涉及一种复合基材、电子设备以及复合基材的制作方法。
背景技术
随着通信设备技术的迅速发展，消费者对电子设备的需求逐渐倾向于轻薄化。而由于碳纤维复合材料具有高比强度，高比模量，耐腐蚀，低密度等优点，可实现对不锈钢等金属材料的替代，因而广泛应用在航空航天、汽车以及通信等领域，实现轻量化需求。但是碳纤维复合材料属于不良导体，导电性较差，对手机射频效率有影响，可能会导致辐射杂散等问题，在很大程度上限制了其在通信设备领域的应用。因此，对碳纤维复合材料表面进行金属化处理，改善其导电性在目前显得尤为重要。
现有技术中，对碳纤维复合材料的表面进行金属化处理前，通常是要先对碳纤维复合材料进行表面粗化处理，具体地，首先需要将碳纤维复合材料用热碱溶液除油，用水清洗表面，待其干燥后对表面进行等离子处理或者酸蚀处理以实现表面粗化，接下来再采用物理气相沉积(PVD)技术在表面溅射一层金属层(例如铜，镍等)，然后进行电镀铜，镀铜结束后用水清洗表面，然后再进行电镀镍，镀镍结束后再次用水清洗表面，最后烘干即可完成对碳纤维复合材料的表面进行金属化处理的全部操作。
然而，上述方式金属化处理后的金属层与基材表面之间的附着力弱，容易发生金属层脱落的现象。
发明内容
本申请实施例提供一种复合基材、电子设备以及复合基材的制作方法，能够增强金属层与基材表面之间的附着力，避免发生金属层脱落的现象。
本申请实施例第一方面提供一种复合基材，该复合基材包括：基材层、导电层以及位于所述基材层与所述导电层之间的过渡层；所述基材层为碳纤维复合材料，所述导电层为金属材料；所述过渡层采用第一附着材料制成，所述第一附着材料用于分别与所述碳纤维复合材料和所述金属材料紧密结合。
本申请实施例提供的复合基材，通过在基材层与导电层之间形成过渡层，过渡层采用第一附着材料制成，且第一附着材料用于分别与碳纤维复合材料和金属材料紧密结合，能够增强基材层与导电层之间的附着力，从而避免发生金属层脱落的现象。
在一种可能的实现方式中，所述碳纤维复合材料包括碳纤维材料和树脂材料；其中，所述树脂材料为热塑性树脂或热固性树脂；所述树脂材料为环氧树脂、聚氨酯、聚酯、尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚甲醛、酚醛树脂或氨基树脂中的任意一种或多种。
在一种可能的实现方式中，所述第一附着材料至少包括：树脂基体和金属络合物，所述树脂基体用于与所述碳纤维复合材料紧密结合，所述金属络合物用于与所述金属材料紧密结合。
这样，由于第一附着材料中的树脂基体与碳纤维复合材料中的碳纤维表面以及环氧树脂基材浸润性好，可与碳纤维表面的活性基团C＝O及C-O-C等极性基团发生化学结合，形成强的化学键，因此第一附着材料与碳纤维复合材料结合强，附着力好。而且，第一附着材料中的金属络合物在激光镭雕活化后会吸收能量生成金属单体，生成的金属粒子能够均匀分布在基材层即碳纤维复合材料的表层。在化学镀过程中，镀液中的铜离子会被甲醛还原为金属铜，附着在含有金属单体的区域(即镭雕活化的区域)形成强金属键，由于金属原子之前有很强的吸引力，以致金属键很难被破坏，因此，复合基材的导电层与基材层的附着力好，不容易发生金属层脱落的现象。
在一种可能的实现方式中，所述树脂基体为环氧树脂、聚氨酯、聚酯、尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚甲醛、酚醛树脂或氨基树脂中的任意一种或多种。
在一种可能的实现方式中，所述金属络合物为铜络合物、镁络合物、钯络合物、铁络合物、银络合物、镍络合物或钼络合物中的任意一种或多种。
在一种可能的实现方式中，所述金属材料为铜、银或金中的任意一种或多种。
在一种可能的实现方式中，所述导电层的厚度为1-20um。
在一种可能的实现方式中，所述导电层包括第一导电层以及第二导电层；所述第一导电层位于所述过渡层和所述第二导电层之间。
在一种可能的实现方式中，所述第一导电层的厚度为1-10um；所述第二导电层的厚度为1-10um。
在一种可能的实现方式中，所述过渡层的厚度为10-50um。
在一种可能的实现方式中，还包括：保护层；所述导电层位于所述保护层和所述过渡层之间。通过在导电层上设置保护层，能够避免导电层在空气中发生氧化反应。
在一种可能的实现方式中，所述保护层采用第二附着材料，所述第二附着材料为惰性金属。
在一种可能的实现方式中，所述第二附着材料为镍或锡。
在一种可能的实现方式中，所述保护层的厚度为1-10um。
本申请实施例第二方面提供一种电子设备，至少包括：中框以及后盖；所述中框以及所述后盖中的任意一者或两者均由上述任一所述的复合基材制成。
本申请实施例提供的电子设备，通过将电子设备中的例如中框、后盖等部件采用复合基材制成，由于该复合基材不仅具有高比强度，高比模量，耐腐蚀，低密度等优点，还能够在辐射区域内体现良好的导电性能，而且，复合基材中的金属层与基材层之间的附着力足够大，不会发生金属层脱落的现象。因此，能够保证电子设备的使用寿命，提高用户的使用体验效果。
在一种可能的实现方式中，还包括：转轴和门板；所述转轴以及所述门板中的任意一者或两者由所述复合基材制成；所述转轴的至少部分由所述复合基材制成。
本申请实施例第三方面提供一种复合基材的制作方法，包括：至少提供碳纤维复合材料、金属材料以及第一附着材料；所述碳纤维复合材料形成基材层；在所述基材层上设置所述第一附着材料，所述第一附着材料形成过渡层；在所述过渡层上设置所述金属材料，所述金属材料形成导电层；其中，所述第一附着材料用于分别与所述碳纤维复合材料和所述金属材料紧密结合。
本申请实施例提供的复合基材的制作方法，通过碳纤维复合材料形成基材层，在基材层上设置第一附着材料，第一附着材料形成过渡层，在过渡层上设置金属材料，金属材料形成导电层，且过渡层的第一附着材料用于分别与基材层的碳纤维复合材料和导电层的金属材料紧密结合，能够增强基材层与导电层之间的附着力，避免发生金属层脱落的现象。
在一种可能的实现方式中，所述第一附着材料至少包括：树脂基体和金属络合物，所述树脂基体用于与所述碳纤维复合材料紧密结合，所述金属络合物用于与所述金属材料紧密结合。
这样，由于第一附着材料中的树脂基体与碳纤维复合材料中的碳纤维表面以及环氧树脂基材浸润性好，可与碳纤维表面的活性基团C＝O及C-O-C等极性基团发生化学结合，形成强的化学键，因此第一附着材料与碳纤维复合材料结合强，附着力好。而且，第一附着材料中的金属络合物在激光镭雕活化后会吸收能量生成金属单体，生成的金属粒子能够均匀分布在基材层即碳纤维复合材料的表层。在化学镀过程中，镀液中的铜离子会被甲醛还原为金属铜，附着在含有金属单体的区域(即镭雕活化的区域)形成强金属键，由于金属原子之前有很强的吸引力，以致金属键很难被破坏，因此，复合基材的导电层与基材层的附着力好，不容易发生金属层脱落的现象。
在一种可能的实现方式中，所述在所述基材层上设置所述第一附着材料，所述第一附着材料形成过渡层，包括：采用涂覆工艺将所述第一附着材料喷涂在所述基材层的上表面，所述第一附着材料形成过渡层。
在一种可能的实现方式中，所述在所述基材层上设置所述第一附着材料，所述第一附着材料形成过渡层之后，还包括：采用激光镭雕工艺对所述过渡层的至少部分进行激光处理。
在一种可能的实现方式中，所述在所述过渡层上设置所述金属材料，所述金属材料形成导电层，包括：
在所述过渡层上设置金属材料，以形成第一导电层；
在所述第一导电层设置金属材料，以形成第二导电层。
在一种可能的实现方式中，所述在所述过渡层上设置所述金属材料，所述金属材料形成导电层之后，还包括：提供第二附着材料；在所述导电层上设置所述第二附着材料，所述第二附着材料形成保护层。
通过在导电层上设置保护层，能够避免导电层在空气中发生氧化反应。
在一种可能的实现方式中，所述第二附着材料为惰性金属。
附图说明
图1为本申请实施例提供的复合基材的一种结构示意图；
图2为本申请实施例提供的复合基材的另一种结构示意图；
图3为本申请实施例提供的复合基材的又一种结构示意图；
图4为本申请实施例提供的复合基材的制作方法的一种流程示意图；
图5为本申请实施例提供的复合基材的制作方法的另一种流程示意图；
图6为本申请实施例提供的复合基材的制作方法的再一种流程示意图；
图7为本申请实施例提供的复合基材的制作方法的又一种流程示意图；
图8为本申请实施例提供的复合基材的制作方法的又一种流程示意图。
附图标记说明：
100-复合基材；10-基材层；20-过渡层；30-导电层；301-第一导电层；302-第二导电层；40-保护层。
具体实施方式
本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释，而非旨在限定本申请，下面将结合附图对本申请实施例的实施方式进行详细描述。
碳纤维(Carbon Fiber，CF)是指含碳量在95％以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料，是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料，碳纤维的质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，具有耐腐蚀、高模量的特性，具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性。除此之外，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好，具有良好的导电导热性能和电磁屏蔽性能。
环氧树脂是指分子中含有两个以上环氧基团的一类聚合物的总称，是环氧氯丙烷与双酚A或多元醇的缩聚产物。由于环氧基的化学活性，可用多种含有活泼氢的化合物使其开环，固化交联生成网状结构。
而碳纤维与环氧树脂复合的材料(即碳纤维环氧树脂复合材料)，其比强度和比模量均比钢和铝合金等材料大数倍，具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能，且石墨纤维与树脂复合可得到膨胀系数几乎等于零的材料。因此，由于碳纤维环氧树脂复合材料具有高比强度，高比模量，耐腐蚀，低密度等一系列优点，相对于不锈钢等金属材料，不仅能够减轻重量，还具有足够的结构强度，能够实现强度需求，广泛应用在航空航天、汽车以及手机领域等，实现轻量化需求。但是，由于碳纤维环氧树脂复合材料属于不良导体，其导电性与金属材料存在有较大差距，具有较强的吸波特性，会产生高次谐波，对手机射频效率会产生影响，而且极有可能会导致辐射杂散问题，使通信设备的天线等辐射性能出现问题，在很大程度上限制了其在通信设备领域的应用。
金属是一种具有光泽(即对可见光强烈反射)、富有延展性、容易导电、导热等性质的物质，目前，对碳纤维环氧树脂复合材料表面进行金属化，能够改善碳纤维环氧树脂复合材料的导电性，其不仅能够解决或减轻碳纤维环氧树脂复合材料对通信设备内的天线等造成的辐射性能的影响，还能够使碳纤维环氧树脂复合材料在辐射区域内体现良好的导电性能。
现有技术中，碳纤维环氧树脂复合材料表面金属化的制备方法有多种，例如表面粗化后采用电镀或化学镀或者采用化学气相沉积(Chemical vapor decomposition，CVD)/物理气相沉积(Physical vapor decomposition，PVD)沉积几个微米金属导电层后进行电镀。以表面粗化后采用电镀或化学镀为例，对碳纤维环氧树脂复合材料的表面先进行粗化处理(例如强酸、强碱、等离子等方式)，然后用水清洗表面之后，将碳纤维环氧树脂复合材料放入浓硫酸和过氧化氢溶液中腐蚀，在热浓硝酸中进行粗化氧化，用水清洗表面，沉钯活化后再进行化学镀或电镀铜和镍等。以表面粗化后采用化学气相沉积(Chemical vapordecomposition，CVD)/物理气相沉积(Physical vapor decomposition，PVD)沉积几个微米金属导电层后进行电镀为例，对碳纤维环氧树脂复合材料的表面先进行粗化处理(例如强酸、强碱、等离子等方式)，然后用水清洗表面之后，利用CVD/PVD技术在碳纤维环氧树脂复合材料的表面沉积几个微米的导电层(金属镍或钛或铜，或者导电硫化物等)，然后再进行电镀铜和镍等。
然而在碳纤维环氧树脂复合材料的实际使用场景中，通常需要对其进行数控技术(Computer Numerical Control，CNC)加工以实现复杂结构，由于CNC加工的材料表面状态不同，上述方法采用等离子处理或酸蚀工艺对材料的不同部位进行粗化处理，易导致粗化处理不到位的部分或者粗化处理过度(碳纤裸露明显)的部分在金属化后金属层与基材表面附着力弱，从而导致金属层在使用过程中发生脱落的风险极高。而且，现有技术在对特定区域无保护的情况下无法实现对局部的基材进行金属化处理。
基于此，本申请实施例提供一种复合基材，通过在基材层与导电层之间设置过渡层，过渡层采用第一附着材料制成，且该第一附着材料用于分别与基材层的碳纤维复合材料和导电层的金属材料紧密结合，能够增强金属层与基材层之间的附着力，避免发生金属层脱落的现象。
参见图1所示，本申请实施例提供的复合基材100可以包括：基材层10、导电层30以及位于基材层10与导电层30之间的过渡层20，其中，基材层10为碳纤维复合材料，导电层30为金属材料。
基材层10的碳纤维复合材料可以包括碳纤维材料和树脂材料，其中，树脂材料可以为热塑性树脂或热固性树脂，例如，树脂材料可以为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、尼龙、聚碳酸酯或聚甲醛等，也可以为酚醛树脂、氨基树脂或不饱和聚酯等，树脂材料还可以为环氧树脂、聚氨酯、聚酯等。当然，在其它的一些实施例中，基材层10也可以是其它纤维、热固树脂、热塑树脂或者带喷涂的复合材料等。
例如，在一种可能的实现方式中，基材层10的碳纤维复合材料可以为碳纤维环氧树脂复合材料。
在本申请实施例中，过渡层20可以采用第一附着材料制成，第一附着材料用于分别与碳纤维复合材料和金属材料紧密结合。具体地，第一附着材料至少可以包括：树脂基体和金属络合物，其中，树脂基体用于与碳纤维复合材料紧密结合，金属络合物用于与金属材料紧密结合。
树脂基体可以为环氧树脂、聚氨酯、聚酯、尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚甲醛、酚醛树脂或氨基树脂中的任意一种或多种。金属络合物可以为铜络合物、镁络合物、钯络合物、铁络合物、银络合物、镍络合物或钼络合物中的任意一种或多种。
在本申请实施例中，如图1所示，过渡层20的厚度d1可以为10-50um，例如，过渡层20的厚度d1可以为20um，30um，40um等，本申请实施例对此并不加以限定，也不限于上述示例。
在一种可能的实现方式中，过渡层20可以为激光活化油墨层，具体地，激光活化油墨层的组分可以包括树脂基体，溶剂，激光活化金属络合物粉，固化剂，以及其他添加剂例如表面活性剂，光稳定剂，抗氧剂等。
其中，溶剂可以为二甲苯、正丁醇、环己酮、丙酮、酯等，酮类、酯类、醚醇类和氯代烃类的一种或多种混合溶剂。固化剂可以是选自异氰酸酯或其它适用于树脂基体(例如环氧树脂和聚氨酯)的固化剂。
在本申请实施例中，可以采用涂覆工艺将激光活化油墨涂覆在基材层10的上表面，例如可以采用喷涂机将激光活化油墨喷涂在基材层10的上表面，然后激光镭雕活化处理，以形成过渡层20。需要说明的是，镭雕也叫激光雕刻或者激光打标，是一种用光学原理(激光加工原理)进行表面处理的工艺，是指利用激光器发射的高强度聚焦激光束在焦点处，使材料氧化因而对其进行加工，即通过激光束的光能导致表层物质的化学物理变化而刻出痕迹，或者是通过光能烧掉部分物质，显出所需刻蚀的图形、文字。
在本申请实施例中，导电层30的厚度可以为1-20um。导电层30的金属材料可以为铜、银或金等金属中的任意一种或多种。
在本申请实施例中，如图2所示，导电层30可以包括第一导电层301以及第二导电层302,其中，第一导电层301位于过渡层20和第二导电层302之间。
第一导电层301的厚度d2可以为1-10um，例如，第一导电层301的厚度d2可以为2um，3um，4um等，本申请实施例对此并不加以限定，也不限于上述示例。第二导电层302的厚度d3也可以为1-10um，例如，第二导电层302的厚度d3可以为4um，6um，8um等，本申请实施例对此并不加以限定，也不限于上述示例。
作为一种可选的实施方式，可以采用化学镀工艺在过渡层20上形成一层较薄的导电层(第一导电层301)，然后再用化学镀工艺在第一导电层301上形成一层较厚的导电层(第二导电层302)，当第一导电层301和第二导电层302为铜时，化学镀铜的镀液中可以含有硫酸铜，乙二胺四乙酸，氢氧化钠和甲醛，其中，乙二胺四乙酸的作用是稳定铜离子的浓度，防止出现氢氧化铜沉淀，氢氧化钠是用于调节pH平衡，甲醛作为还原剂。
当然，在其它的一些实施例中，第一导电层301和第二导电层302也可以是不同的两种金属材料。例如，第一导电层301可以为铜，第二导电层302可以为银。而且，第一导电层301的厚度可以小于第二导电层302的厚度，第一导电层301的厚度也可以等于第二导电层302的厚度，或者第一导电层301的厚度也可以大于第二导电层302的厚度，本申请实施例对此并不加以限定。
参照图3所示，该复合基材100还可以包括：保护层40，导电层30位于保护层40和过渡层20之间。通过在导电层30上设置保护层40，能够避免导电层30在空气中发生氧化反应。
在本申请实施例中，保护层40采用第二附着材料，第二附着材料可以为惰性金属，例如，第二附着材料可以为镍或锡等。
在一种可能的实现方式中，保护层40的厚度d4可以为1-10um。例如，保护层40的厚度d4可以为4um，6um，8um等，本申请实施例对此并不加以限定，也不限于上述示例。
作为一种可选的实施方式，可以采用化学镀工艺在导电层30上形成保护层40，例如，当保护层40为镍即在导电层30上镀镍时，化学镀镍的镀液中可以包含主盐硫酸镍(NiS04·7H20)，甲醛，硫酸溶液或者氢氧化钠溶液等，其中，甲醛作为还原剂，硫酸溶液或者氢氧化钠溶液则用于调节PH平衡。
需要说明的是，现有技术中，碳纤维复合材料在CNC加工(例如CNC车床加工、CNC铣床加工或CNC镗铣床加工等)后，CNC加工区域的碳纤会裸露在表面，而且，通过酸液或等离子粗化处理后，碳纤裸露在外的面积会增大。由于碳纤维表面惰性大，表面能低，缺乏有化学活性的化学键，反应活性低，金属化过程中与铜或镍等金属的相容性差，会导致金属化后的附着力低，即金属层与基材层(碳纤维增强环氧树脂复合材料)之间的附着力低，容易发生金属层脱落的现象。而且，尽管碳纤维在出厂前一般会进行预氧化，但其表面含有一些活性基团例如C＝O和C-O-C等极性基团，与铜有一定的机械结合力，但C-Cu截面结合十分脆弱，因此仍然无法满足附着力的要求。
本申请实施例无需对CNC加工后的基材表面进行粗化处理，而且喷涂激光活化油墨后掩盖了由CNC加工导致的碳纤维裸露问题，减少了碳纤维的裸露表面积。该油墨与碳纤维表面以及环氧树脂基材浸润性好，可与碳纤维表面的活性基团C＝O及C-O-C等极性基团发生化学结合，形成强的化学键，因此其与碳纤维界面结合强，附着力好。而且，在激光镭雕活化过程中，激光活化油墨中的金属络合物会吸收能量生成金属单体，生成的金属粒子均匀分布基材10(碳纤维增强环氧树脂复合材料)的表层。在化学镀过程中，镀液中的铜离子会被甲醛还原为金属铜，附着在含有金属单体的区域(即镭雕活化的区域)形成强金属键，由于金属原子之前有很强的吸引力，以致金属键很难被破坏，因此，本申请实施例提供的复合基材100的金属层(导电层30)与基材(基材层10)表面的附着力好，不容易发生金属层脱落的现象。
此外，现有技术中的粗化处理或者溅射处理一般是对基材的整体进行处理，若对局部进行处理则需进行保护，由于酸蚀是要将材料整个浸入溶液中，而大部分的保护膜难以经受浓硫酸以及浓硝酸的腐蚀，有时在有保护的情况下也无法做到精细天线线路的金属化。而且，当无遮盖的区域被腐蚀后，也存在被遮盖区域露出而被腐蚀的现象。而且采用溅射的方法或采用等离子溶液等进行粗化处理，刻蚀精度也不高。
而本申请通过采用激光活化油墨，对激光活化油墨进行激光镭雕活化后再进行金属化处理，在对特定区域无保护的情况下，仍然能够实现对局部的基材进行金属化处理，可制备得到高精度的天线线路。也就是说，本申请实施例不仅可以实现对碳纤维复合材料的全部金属化，还可以实现对局部精细线路的金属化处理。
接着，本申请实施例还提供一种电子设备，该电子设备至少可以包括：中框以及后盖，中框以及后盖中的任意一者或多者由上述的复合基材100制成。
本申请实施例提供的电子设备可以包括但不限于为手机、平板电脑、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、手持计算机、对讲机、上网本、销售点(Point of sales，POS)机、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、可穿戴设备、虚拟现实设备、无线U盘、蓝牙音响/耳机、或车载前装、行车记录仪、安防设备等移动或固定终端。
其中，本申请实施例中，以手机为上述电子设备为例进行说明，本申请实施例提供的手机可以为曲面屏手机也可以为平面屏手机，该手机可以包括：显示屏、中框、电路板和后盖，其中，电路板可以设置在中框上，例如，电路板可以设置在中框朝向后盖的一面上，或者电路板可以设置在中框朝向显示屏的一面上，显示屏和后盖分别位于中框的两侧。
其中，中框可以由复合基材100制成。后盖也可以由复合基材100制成，而且，在其它的一些实施例中，该电子设备还可以为折叠屏设备，折叠屏设备中的转轴或门板等部件也可以由复合基材100制成。
而且，折叠屏设备中的转轴一般会包括多个部件，在本申请实施例中，转轴的至少部分部件可以由该复合基材100制成。
本申请实施例通过将电子设备中的例如中框、后盖或转轴等部件采用本申请实施例中的复合基材制成，该复合基材100不仅具有高比强度，高比模量，耐腐蚀，低密度等一系列优点，还能够在辐射区域内体现良好的导电性能，而且，该复合基材100中的金属层与基材层之间的附着力足够大，不会发生金属层脱落的现象，因此，能够保证电子设备的使用寿命，提高用户的使用体验效果。
可以理解的是，本申请实施例示意的结构并不构成对电子设备的具体限定。在本申请另一些实施例中，电子设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。
参见图4所示，本申请实施例还提供一种复合基材100的制作方法，该制作方法可以包括：
S101：至少提供碳纤维复合材料、金属材料以及第一附着材料。
碳纤维复合材料包括碳纤维材料和树脂材料，其中，树脂材料可以为热塑性树脂或热固性树脂，例如，环氧树脂材料可以为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、尼龙、聚碳酸酯或聚甲醛等，也可以为酚醛树脂、氨基树脂或不饱和聚酯等，树脂材料还可以为环氧树脂、聚氨酯、聚酯等。当然，在其它的一些实施例中，基材层10也可以是其它纤维、热固树脂、热塑树脂或者带喷涂的复合材料等。
例如，在一种可能的实现方式中，基材层10的碳纤维复合材料可以为碳纤维环氧树脂复合材料。
第一附着材料用于分别与碳纤维复合材料和金属材料紧密结合。第一附着材料至少可以包括：树脂基体和金属络合物，其中，树脂基体用于与碳纤维复合材料紧密结合，金属络合物用于与金属材料紧密结合。树脂基体可以为环氧树脂、聚氨酯、聚酯、尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚甲醛、酚醛树脂或氨基树脂中的任意一种或多种。金属络合物可以为铜络合物、镁络合物、钯络合物、铁络合物、银络合物、镍络合物或钼络合物中的任意一种或多种。
在一种可能的实现方式中，第一附着材料可以为激光活化油墨，具体地，激光活化油墨的组分可以包括树脂基体，溶剂，激光活化金属络合物粉，固化剂，以及其他添加剂例如表面活性剂，光稳定剂，抗氧剂等。其中，溶剂可以为二甲苯、正丁醇、环己酮、丙酮、酯等，酮类、酯类、醚醇类和氯代烃类的一种或多种混合溶剂。固化剂可以是选自异氰酸酯或其它适用于树脂基体(例如环氧树脂和聚氨酯)的固化剂。
金属材料可以为铜、银或金等金属中的任意一种或多种。
S103：碳纤维复合材料形成基材层10。
S105：在基材层10上设置第一附着材料，第一附着材料形成过渡层20。
在本申请实施例中，过渡层20的厚度d1可以为10-50um，例如，过渡层20的厚度d1可以为20um，30um，40um等，本申请实施例对此并不加以限定，也不限于上述示例。
具体地，如图5所示，S105可以包括：
S1051：采用涂覆工艺将第一附着材料喷涂在基材层10的上表面，第一附着材料形成过渡层20。具体地，可以采用喷涂、浸涂或刮涂工艺将第一附着材料喷涂在基材层10的上表面，第一附着材料形成过渡层20。
作为一种可选的实施方式，可以将配置好的激光活化油墨用喷涂机均匀的喷涂在基材层10的表面，喷涂厚度可以为10-50um，然后在一定温度下进行烘烤固化。
S107：在过渡层20上设置金属材料，金属材料形成导电层30。
在本申请实施例中，在S105之后，如图6所示，该制作方法还可以包括：
S106：采用激光镭雕工艺对过渡层20的至少部分进行激光处理。
具体地，可以采用激光对过渡层20的至少部分进行扫描，透过镭雕光束活化，油墨中的金属络合物会吸收能量转化为金属单体，并保留在油墨层中，从而活化激光辐照区域。同时，采用激光镭雕也能够对表面进行一定程度的粗化，进而有利于提高金属层(导电层30)与基材层10之间的结合力。
作为一种可选的实施方式，参照图7所示，S107具体可以包括：
S1071：在过渡层20上设置金属材料，以形成第一导电层301。
S1072：在第一导电层301设置金属材料，以形成第二导电层302。
其中，第一导电层301的厚度d2可以为1-10um，例如，第一导电层301的厚度d2可以为2um，3um，4um等，本申请实施例对此并不加以限定，也不限于上述示例。第二导电层302的厚度d3也可以为1-10um，例如，第二导电层302的厚度d3可以为4um，6um，8um等，本申请实施例对此并不加以限定，也不限于上述示例。
具体地，首先可以采用化学镀工艺在过渡层20上形成一层较薄的导电层(第一导电层301)，然后再用化学镀工艺在第一导电层301上形成一层较厚的导电层(第二导电层302)，当第一导电层301和第二导电层302为铜时，化学镀铜的镀液中可以含有硫酸铜，乙二胺四乙酸，氢氧化钠和甲醛，其中，乙二胺四乙酸的作用是稳定铜离子的浓度，防止出现氢氧化铜沉淀，氢氧化钠是用于调节pH平衡，甲醛作为还原剂。
当然，在其它的一些实施例中，第一导电层301和第二导电层302也可以是不同的两种金属材料。例如，第一导电层301可以为铜，第二导电层302可以为银。
第一导电层301的厚度可以小于第二导电层302的厚度。当然，在其它的一些实施例中，第一导电层301的厚度也可以等于第二导电层302的厚度，或者第一导电层301的厚度也可以大于第二导电层302的厚度，本申请实施例对此并不加以限定。
在S107之后，参照图8所示，该制作方法还可以包括：
S1081：提供第二附着材料。
具体地，该第二附着材料可以为惰性金属，例如，第二附着材料可以为镍或锡等。在本申请实施例中，保护层40的厚度d4可以为1-10um，例如，保护层40的厚度d4可以为4um，6um，8um等，本申请实施例对此并不加以限定，也不限于上述示例。
S1082：在导电层30上设置第二附着材料，第二附着材料形成保护层40。
在一种可能的实现方式中，可以采用化学镀工艺在导电层30上形成保护层40，例如，当保护层40为镍即在导电层30上镀镍时，化学镀镍的镀液中可以包含主盐硫酸镍(NiS04·7H20)，甲醛，硫酸溶液或者氢氧化钠溶液等，其中，甲醛作为还原剂，硫酸溶液或者氢氧化钠溶液则用于调节PH平衡。
下面，具体结合不同场景对该复合基材的制备方法进行介绍。
场景一
根据特定的图案对基材层10(碳纤维复合材料)进行CNC加工，得到的结构具有CNC加工面(碳纤裸露区域)和非加工面(表面为环氧树脂)。
本场景中，首先制备激光活化油墨，激光活化油墨的成分组成可以为聚氨酯树脂60份，溶剂30份，金属络合物5份，异氰酸酯3份，其他添加剂2份，在混合机中经过搅拌混合均匀。然后，喷涂激光活化油墨在基材层10的表面以形成过渡层20，即采用喷涂机将激光活化油墨喷涂在基材层10的表面，在80度下对其烘烤2小时，固化后的油墨层厚度为30um。接着，激光镭雕活化，即采用激光对过渡层20的整体或者局部区域进行活化。其次，金属化处理，先进行化学镀铜处理3小时，预铜(第一导电层301)厚度为3um，然后再采用化学镀镀厚铜(第二导电层302)，镀铜处理5小时，整个铜层(导电层30)的厚度增长到7um。最后，镀保护层40，即进行化学镀镍处理2小时，形成3um厚的镍膜。
本场景通过在基材层10(碳纤维复合材料)表面喷涂一层较厚的激光活化油墨层(过渡层20)，掩盖了裸露的碳纤维，使得金属化处理的过程中金属层与基材层表面之间的附着力显著提高，并且激光活化后的油墨层表面含有裸露的金属核，可以在化学镀过程中形成强金属键。另外，激光活化也是表面粗化的一种方式，能在一定程度上提高附着力。
场景二
根据特定的图案对基材层10(碳纤维复合材料)进行CNC加工，得到的结构具有CNC加工面(碳纤裸露区域)和非加工面(表面为环氧树脂)。
本场景中，首先制备激光活化油墨，激光活化油墨的成分组成可以为环氧树脂65份，溶剂25份，金属络合物8份，异氰酸酯2份，其他添加剂1份，在混合机中经过搅拌混合均匀。然后，喷涂激光活化油墨在基材层10的表面以形成过渡层20，即采用喷涂机将激光活化油墨喷涂在基材层10的表面，在80度下对其烘烤1.5小时，固化后的油墨层厚度为20um。接着，激光镭雕活化，即采用激光对过渡层20的整体或者局部区域进行活化。其次，金属化处理，先进行化学镀铜处理3小时，预铜厚度(第一导电层301)为3um，然后再采用化学镀镀厚铜(第二导电层302)，镀铜处理7小时。整个铜层(导电层30)的厚度增长到10um。最后，镀保护层40，即进行化学镀镍处理4小时，形成5um厚的镍膜。
本场景通过在基材层10(碳纤维复合材料)表面喷涂一层较厚的激光活化油墨层(过渡层20)，掩盖了裸露的碳纤维，使得金属化处理的过程中金属层与基材层表面之间的附着力显著提高，并且激光活化后的油墨层表面含有裸露的金属核，可以在化学镀过程中形成强金属键。另外，激光活化也是表面粗化的一种方式，能在一定程度上提高附着力。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
在本申请实施例或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。
本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请实施例的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例各实施例技术方案的范围。
Claims (23)
1.一种复合基材，其特征在于，包括：
基材层、导电层以及位于所述基材层与所述导电层之间的过渡层；
所述基材层为碳纤维复合材料，所述导电层为金属材料；
所述过渡层采用第一附着材料制成，所述第一附着材料用于分别与所述碳纤维复合材料和所述金属材料紧密结合。
2.根据权利要求1所述的复合基材，其特征在于，所述碳纤维复合材料包括碳纤维材料和树脂材料；
其中，所述树脂材料为热塑性树脂或热固性树脂；
所述树脂材料为环氧树脂、聚氨酯、聚酯、尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚甲醛、酚醛树脂或氨基树脂中的任意一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的复合基材，其特征在于，所述第一附着材料至少包括：树脂基体和金属络合物，所述树脂基体用于与所述碳纤维复合材料紧密结合，所述金属络合物用于与所述金属材料紧密结合。
4.根据权利要求3所述的复合基材，其特征在于，所述树脂基体为环氧树脂、聚氨酯、聚酯、尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚甲醛、酚醛树脂或氨基树脂中的任意一种或多种。
5.根据权利要求3或4所述的复合基材，其特征在于，所述金属络合物为铜络合物、镁络合物、钯络合物、铁络合物、银络合物、镍络合物或钼络合物中的任意一种或多种。
6.根据权利要求1-5任一所述的复合基材，其特征在于，所述金属材料为铜、银或金中的任意一种或多种。
7.根据权利要求1-6任一所述的复合基材，其特征在于，所述导电层的厚度为1-20um。
8.根据权利要求1-6任一所述的复合基材，其特征在于，所述导电层包括第一导电层以及第二导电层；
所述第一导电层位于所述过渡层和所述第二导电层之间。
9.根据权利要求8所述的复合基材，其特征在于，所述第一导电层的厚度为1-10um；
所述第二导电层的厚度为1-10um。
10.根据权利要求1-9任一所述的复合基材，其特征在于，所述过渡层的厚度为10-50um。
11.根据权利要求1-10任一所述的复合基材，其特征在于，还包括：保护层；所述导电层位于所述保护层和所述过渡层之间。
12.根据权利要求11所述的复合基材，其特征在于，所述保护层采用第二附着材料，所述第二附着材料为惰性金属。
13.根据权利要求12所述的复合基材，其特征在于，所述第二附着材料为镍或锡。
14.根据权利要求11-13任一所述的复合基材，其特征在于，所述保护层的厚度为1-10um。
15.一种电子设备，其特征在于，至少包括：中框以及后盖；所述中框以及所述后盖中的任意一者或两者由上述权利要求1-14任一所述的复合基材制成。
16.根据权利要求15所述的电子设备，其特征在于，还包括：转轴和门板；所述转轴以及所述门板中的任意一者或两者由所述复合基材制成；
所述转轴的至少部分由所述复合基材制成。
17.一种复合基材的制作方法，其特征在于，包括：
至少提供碳纤维复合材料、金属材料以及第一附着材料；
所述碳纤维复合材料形成基材层；
在所述基材层上设置所述第一附着材料，所述第一附着材料形成过渡层；
在所述过渡层上设置所述金属材料，所述金属材料形成导电层；
其中，所述第一附着材料用于分别与所述碳纤维复合材料和所述金属材料紧密结合。
18.根据权利要求17所述的复合基材的制作方法，其特征在于，所述第一附着材料至少包括：树脂基体和金属络合物，所述树脂基体用于与所述碳纤维复合材料紧密结合，所述金属络合物用于与所述金属材料紧密结合。
19.根据权利要求17或18所述的复合基材的制作方法，其特征在于，所述在所述基材层上设置所述第一附着材料，所述第一附着材料形成过渡层，包括：
采用涂覆工艺将所述第一附着材料喷涂在所述基材层的上表面，所述第一附着材料形成过渡层。
20.根据权利要求17-19任一所述的复合基材的制作方法，其特征在于，所述在所述基材层上设置所述第一附着材料，所述第一附着材料形成过渡层之后，还包括：
采用激光镭雕工艺对所述过渡层的至少部分进行激光处理。
21.根据权利要求17-20任一所述的复合基材的制作方法，其特征在于，所述在所述过渡层上设置所述金属材料，所述金属材料形成导电层，包括：
在所述过渡层上设置金属材料，以形成第一导电层；
在所述第一导电层设置金属材料，以形成第二导电层。
22.根据权利要求17-21任一所述的复合基材的制作方法，其特征在于，所述在所述过渡层上设置所述金属材料，所述金属材料形成导电层之后，还包括：
提供第二附着材料；
在所述导电层上设置所述第二附着材料，所述第二附着材料形成保护层。
23.根据权利要求22所述的复合基材的制作方法，其特征在于，所述第二附着材料为惰性金属。
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