碳纤维表壳及其制备方法、智能手表与流程

本申请涉及可穿戴设备，尤其涉及到一种碳纤维表壳及其制备方法、智能手表。

背景技术：

1、随着智能手表等可穿戴设备的快速发展和普及，消费者对智能手表的依赖越来越强。目前的智能手表，不但具备基本的时间显示功能，还可以实现健康监控以及网络通讯。

2、目前的手表外壳大多采用塑胶或金属材质。塑胶轻便但强度较低，金属强度高却比较笨重，不能够满足消费者的穿戴需求。在满足智能手表基本功能的前提下，如何同时获得高强度与佩戴轻便性，是目前智能手表外壳亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本申请提供了一种碳纤维表壳及其制备方法、智能手表，能够满足消费者的对智能手表的消费需求。

2、第一方面，本申请提供一种碳纤维表壳，该碳纤维表壳可以应用到可以实现电磁信号传递的智能手表等电子设备中。该碳纤维表壳包括主体结构和导电结构，导电结构与主体结构能够紧密结合为一体。主体结构具体包括编织体和高分子体。编织体由包括碳纤维的原料纤维通过三维编织工艺编织而成，使得编织体呈网络状结构。高分子体至少填充于编织体的网络状结构的空隙内以使编织体和导电结构形成一体式结构，编织体的网络状结构的空隙相互连通，因此，高分子体呈连续的结构，从而高分子体和编织体可以形成连续互锁的结构。其中，主体结构具有内表面和外表面，导电结构与主体结构结合时，导电结构具有位于主体结构内表面的第一触点和位于主体结构外表面的第二触点。导电结构自身具有导电性，可以通过第一触点和第二触点实现主体结构的内表面与外表面的电磁导通。也就是说，位于主体结构内表面一侧的电器件可以与位于主体结构外表面一侧的电器件通过导电结构实现电磁信号连接。

3、上述碳纤维表壳中，编织体和高分子体连续互锁，使得主体结构具有一体式结构，提高碳纤维表壳的机械强度、密封性，保证较高的可靠性。其中，导电结构可以使主体结构的内表面和外表面实现导电功能，在碳纤维表壳应用到智能手表等电子设备时，防止碳纤维的电磁屏蔽对智能手表等电子设备的电磁信号传递造成影响。

4、导电结构与主体结构的结合方式有多种实现方式。

5、一种可能的方式中，导电结构呈柱状并嵌设于主体结构内。导电结构贯穿主体结构，且导电结构的一端露出主体结构的内表面以形成上述第一触点，导电结构的另一端露出主体结构的外表面以形成第二触点。该导电结构可以为导电金属、导电胶、导电陶瓷中的任意一种或至少两种的组合。

6、另一种可能的方式中，导电结构呈薄膜状并形成于主体结构的表面。该导电结构延伸至主体结构的内表面以形成第一触点，并延伸至主体结构的外表面以形成第二触点。该导电结构可以为金属镀层、导电油墨层、导电沉积层中的任意一种或至少两种的组合。

7、本申请中编织体可以是三维编织体，三维编织体具有更为立体的结构，有利于编织体与高分子体的连续互锁结构形成。

8、可能地，形成编织体的原料纤维除了碳纤维，还包括具有丰富颜色的彩色纤维，彩色纤维可以为碳纤维表壳提供多彩的颜色。彩色纤维与碳纤维采用编织工艺编织形成编织体。此处的彩色纤维可以是石英纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、金属纤维、陶瓷纤维中的任意一种或至少两种的组合。

9、为了保证编织体足够的强度，碳纤维在编织体中的体积占比不小于40％。为了较好的三维编织外观，编织体在主体结构中的体积占比为30％-60％。另外，编织体的编织角限定为20°-40°。

10、其中，高分子体具体可以为热固性高分子体、热塑性高分子体中的任意一种或两种的组合。

11、第二方面，本申请还提供一种碳纤维表壳的制备方法，可以用于制备上述碳纤维表壳。该制备方法包括：

12、采用编织工艺将原料纤维编织形成编织体；所述编织体具有网络状结构，且所述编织体包括碳纤维；

13、设置导电结构；

14、向编织体灌注高分子体以使高分子体与编织体形成主体结构；

15、其中，高分子体至少填充于编织体的网络状结构的空间内以使编织体和导电结构形成一体式结构；主体结构具有内表面和外表面，导电结构具有位于内表面的第一触点和位于外表面的第二触点。根据导电结构与主体结构不同的结合方式，设置导电结构的步骤和向编织体灌注高分子体以使高分子体与编织体形成主体结构的步骤实施顺序可以调换。

16、向编织体灌注高分子体以使高分子体与编织体形成主体结构的步骤之前，导电结构可呈柱状并嵌设于主体结构内，上述设置导电结构具体实施为：

17、将导电结构嵌入编织体的空隙中；

18、或者，在形成编织体时预留有贯穿编织体的通孔；

19、上述设置导电结构具体实施为：向通孔内浇筑导电材料以形成导电结构；

20、、当设置导电结构实施向编织体灌注高分子体以使高分子体与编织体形成主体结构的步骤之后，导电结构可呈薄膜状并形成于主体结构的表面，上述设置导电结构具体实施为：在主体结构的表面形成导电结构。

21、其中，在主体结构的表面形成导电结构的制备工艺包括水镀、喷涂、物理气相沉积中的任意一种或至少两种的组合。

22、第三方面，本申请还提供一种智能手表。该智能手表包括主体以及上述碳纤维表壳。该碳纤维表壳形成有安装空间，主体可以设置于安装空间内；主体包括电路板以及设置于电路板上的天线单元，天线单元通过弹片与导电结构的第一触点连接。导电结构相当于天线单元的一个馈点，天线单元可以通过导电结构与外界的设备进行电磁信号传递。

技术特征：

1.一种碳纤维表壳，其特征在于，包括：主体结构和导电结构；所述主体结构具有内表面和外表面，所述导电结构具有位于所述内表面的第一触点和位于所述外表面的第二触点以导通所述碳纤维表壳的内表面的外表面；

2.如权利要求1所述的碳纤维表壳，其特征在于，所述导电结构嵌设于所述主体结构内，且所述导电结构的一端露出所述主体结构的内表面以形成所述第一触点，所述导电结构的另一端露出所述主体结构的外表面以形成所述第二触点。

3.如权利要求2所述的碳纤维表壳，其特征在于，所述导电结构为导电金属、导电胶、导电陶瓷中的任意一种或至少两种的组合。

4.如权利要求1所述的碳纤维表壳，其特征在于，所述导电结构形成于所述主体结构的表面，且所述导电结构延伸至所述主体结构的内表面以形成所述第一触点，并延伸至所述主体结构的外表面以形成所述第二触点。

5.如权利要求4所述的碳纤维表壳，其特征在于，所述导电结构为金属镀层、导电油墨层、导电沉积层中的任意一种或至少两种的组合。

6.如权利要求1-5中任一项所述的碳纤维表壳，其特征在于，所述编织体为三维编织体，所述三维编织体由三维编织工艺编织而成。

7.如权利要求1-6中任一项所述的碳纤维表壳，其特征在于，所述编织体还包括彩色纤维。

8.如权利要求7所述的碳纤维表壳，其特征在于，所述彩色纤维为石英纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、金属纤维、陶瓷纤维中的任意一种或至少两种的组合。

9.如权利要求1-8中任一项所述的碳纤维表壳，其特征在于，所述编织体在所述主体结构中的体积占比为30％-60％。

10.如权利要求1-9中任一项所述的碳纤维表壳，其特征在于，所述编织体的编织角为20°-40°。

11.如权利要求1-10中任一项所述的碳纤维表壳，其特征在于，所述高分子体为热固性高分子体、热塑性高分子体中的任意一种或两种的组合。

12.一种碳纤维表壳的制备方法，其特征在于，包括：

13.如权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述设置导电结构包括：

14.如权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述编织体预留有贯穿所述编织体的通孔；

15.如权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述设置导电结构包括：

16.如权利要求15所述的制备方法，其特征在于，在所述主体结构的表面形成导电结构的制备工艺包括水镀、喷涂、物理气相沉积中的任意一种或至少两种的组合。

17.一种智能手表，其特征在于，表体和如权利要求1-11中任一项所述的碳纤维表壳；

技术总结本申请涉及到一种碳纤维表壳及其制备方法、智能手表。该碳纤维表壳包括主体结构和导电结构；主体结构具有内表面和外表面，导电结构具有位于内表面的第一触点和位于外表面的第二触点以导通碳纤维表壳的内表面的外表面；主体结构包括编织体和高分子体；编织体包括碳纤维，且编织体具有网络状结构；高分子体至少填充于编织体的网络状结构的空隙内以使编织体和导电结构形成一体式结构。导电结构可以使主体结构的内表面和外表面实现导电功能，在碳纤维表壳应用到电子设备时，防止碳纤维的电磁屏蔽对电子产品的电磁信号传递造成影响。技术研发人员：张斌,樊茂,杨俊杰,付康,张攀受保护的技术使用者：华为技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/15