[发明专利]刚性强化复合材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明关于一种复合材料及其制造方法，特别关于一种刚性强化复合材料及其制造方法。

背景技术

电子装置的外壳为求高度刚性，多由金属材质制成，而近年来，由于可携式电子装置的蓬勃发展，轻薄化成为壳体材料选用上主要的诉求。

其中在工艺上，塑料外壳多以射出成型方式制得，方法可一次成型出几乎所有结构，然塑料外壳强度不足，容易磨损和破裂，且其表面需进行喷漆等装饰处理。而以金属材料为主的金属外壳，除其制作过程复杂、生产周期长之外，其制作成本较高，另一方面，由于金属具有相当的重量，而使得金属外壳难以符合轻质化的要求。

发明内容

本发明提供的刚性强化复合材料包括多个第一材料层。第一材料层分别具有一第一纹路。其中，第一材料层相互堆叠，且第一纹路于投影方向上不互相平行。

本发明所提供的刚性强化复合材料的制造方法包括以下步骤：

在一实施例中，设置多个第一材料层于一成型模具。对成型模具抽真空。将一填料灌入成型模具。加热成型模具至填料的固化温度以固化填料，使第一材料层固化。移除成型模具以形成刚性强化复合材料。其中第一材料层分别具有一第一纹路。第一材料层相互堆叠，且第一纹路于投影方向上不互相平行。

如上所述，利用本发明的刚性强化复合材料可利用纤维材料的纹路对称设置，形成具有高强度结构的复合材料。另外，通过竹材的搭配设置，可进一步运用竹材的纤维纹路加强其刚性及美观性，其中，竹材为一种生质材料，且在低成本考虑的基础下，具有高刚性、轻薄性、以及环保等优点。

另一方面，本发明亦运用不同种类的树脂与填料一同加工，而使特殊配置的纤维材料形成具有高强度与高刚性(弹性系数)的材料，其可由玻璃纤维、碳纤维等各种纤维，以不同的编织加工方式所形成，而其所编织出的纤维纹路，除与强度、弹性有关外，亦决定了塑料材所能呈现的表面造型，因而可利用于各种装置设备的外壳上，使该些装置设备藉此具编织纤维纹路的壳体，呈现出特殊的表面质感与纹路。

再者，已知具编织纤维纹路壳体的制造方法，是将前述经处理过的编织纤维布含浸热固性树脂材叠合后，进一步热压加工。以一般利用编织纤维布含浸环氧树脂（epoxy）为例，其于热压过程的高温下，将再次使其表面产生坑洞与凹凸不平，因而必需再进一步经过补土、研磨、喷漆等修补过程。而本发明所提供的一种刚性强化复合材料的制造方法通过将纤维材料及竹材以传统含浸的方式，搭配抽真空工艺，以获得高度固化的材料。通过本发明的制造方法，能够获得兼具刚性、轻薄及外型美观的复合刚性材料，以在高强度的基础下，使运用其之装置轻薄化。

附图说明

图1A为本发明第一实施例的一种刚性强化复合材料的侧面示意图；

图1B为图1A所示的刚性强化复合材料的分解示意图；

图2A为本发明第二实施例的刚性强化复合材料的侧面示意图；

图2B为图2A所示的刚性强化复合材料的分解示意图；

图3A为本发明第三实施例的刚性强化复合材料的侧面示意图；

图3B为图3A所示的刚性强化复合材料的分解示意图；

图4A为本发明第四实施例的刚性强化复合材料的侧面示意图；

图4B为图4A所示的刚性强化复合材料的分解示意图；以及

图5为依据本发明一实施例的刚性强化复合材料的制造方法的步骤流程图。

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依本发明较佳实施例的刚性强化复合材料及其制造方法，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

图1A为本发明第一实施例的一种刚性强化复合材料的侧面示意图，图1B为图1A所示的刚性强化复合材料的分解示意图。请同时参考图1A及图1B所示，刚性强化复合材料1包括两层第一材料层11。其中，第一材料层11相互堆叠。然第一材料层11的数量非限制性者，于实际应用上，可具体依据材料应用的环境及强度需求增加第一材料层的数目，本发明不限于此。以下将先针对上述的结构特征逐一说明之。

于本实施例中，第一材料层11为竹材，具有一第一纹路111，第一纹路111由第一材料层11的竹薄片内部的纤维状构造编织而成，第一材料层11可通过其本身纤维状的第一纹路111，更均匀地分散外力。另一方面，由于竹材为一种具有强度并同时兼具轻薄性的材料，因此通过多个以竹材形成的第一材料层11，可对整体刚性强化复合材料1提供侧向支撑，使刚性强化复合材料1纤维有抗挫曲(buckling)能力，从而使结构具有耐压强度。