[發(fā)明專利]具有抗指紋功能的碳纖維制品及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110031008.0
• 申請日: 2011-01-28
• 公開（公告）號: CN102618824A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張新倍;陳文榮;蔣煥梧;陳正士;李聰
• 申請（專利權(quán)）人: 鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司
• 主分類號: C23C14/06
• 分類號: C23C14/06;C23C14/35
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種碳纖維制品及其制備方法，尤其涉及一種具有抗指紋功能的碳纖維制品及該碳纖維制品的制備方法。

背景技術(shù)

浸潤性，如疏水疏油性，是固體表面的一個重要特征，可以給人們的生活帶來極大的方便。

碳纖維材料是一種性能優(yōu)良的材料，其密度低、比模量高、比強度高、以及可耐高溫、耐腐蝕等，已廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品殼體、交通運輸工具、航天航空產(chǎn)品及建筑材料中。通常，上述應(yīng)用的碳纖維材料不具有疏水疏油性(或抗指紋功能)。

為了使所述碳纖維材料實現(xiàn)疏水功能，可通過于碳纖維的形成過程中延長碳化時間至1-4小時(碳化溫度900-1600℃)，而使得到的碳纖維具備疏水功能。然而，相較于常規(guī)的碳化時間僅需數(shù)分鐘至十幾分鐘的情況，該種通過延長碳化時間以實現(xiàn)疏水功能的方法無疑會消耗巨大的能量，造成成本的極大增加。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，有必要提供一種成本較低的且具有抗指紋功能的碳纖維制品。

另外，還有必要提供一種上述碳纖維制品的制備方法。

一種碳纖維制品，其包括一碳纖維基體及形成于該碳纖維基體表面的抗指紋層，該抗指紋層為氟化碳層，該氟化碳的化學(xué)式為CF_x，其中0＜x＜2.5。

一種碳纖維制品的制備方法，其包括如下步驟：

提供一碳纖維基體；

以石墨靶為靶材，以四氟化碳氣體為反應(yīng)氣體，采用磁控濺射鍍膜法在該碳纖維基體的表面沉積一氟化碳的抗指紋層，該氟化碳的化學(xué)式為CF_x，其中0＜x＜2.5。

所述的碳纖維制品通過于常規(guī)的碳纖維基體表面進行磁控濺射鍍膜形成一氟化碳(CF_x)的抗指紋層，得以實現(xiàn)較佳的抗指紋功能，相較于現(xiàn)有技術(shù)，避免了巨大能量的消耗，降低了成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明較佳實施方式的碳纖維制品的剖視示意圖。

圖2是本發(fā)明較佳實施方式的磁控濺射鍍膜機的俯視示意圖。

主要元件符號說明

碳纖維制品????????10

碳纖維基體????????11

抗指紋層??????????13

磁控濺射鍍膜機????20

鍍膜室????????????21

石墨靶????????????23

具體實施方式

請參閱圖1，本發(fā)明一較佳實施方式的碳纖維制品10包括碳纖維基體11、及形成于碳纖維基體11上的抗指紋層13。該碳纖維制品10可為便攜式電子裝置的殼體、交通工具殼體材料、航天航空產(chǎn)品材料或建筑用材料等。

所述碳纖維基體11可通過碳纖維的常規(guī)制備方法而得到。

抗指紋層13為一氟化碳層，該氟化碳的化學(xué)式為CF_x，其中0＜x＜2.5。該抗指紋層13可以磁控濺射鍍膜法形成。該抗指紋層13為納米級的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，其厚度為600-800nm。

對所述碳纖維制品10進行了水油接觸角測試，結(jié)果顯示，所述抗指紋層13與水油混合物的接觸角在108-120.8°之間，證明所述碳纖維制品10具有良好的抗指紋功能。

本發(fā)明較佳實施方式的碳纖維制品10的制備方法包括如下步驟：

提供碳纖維基體11，并對該碳纖維基體11進行清潔前處理。該清潔前處理可為：將碳纖維基體11放入盛裝有丙酮溶液的超聲波清洗器中進行超聲波清洗，以除去碳纖維基體11表面的雜質(zhì)和油污等。

對經(jīng)上述清潔前處理后的碳纖維基體11的表面進行等離子體清洗，以進一步去除碳纖維基體11表面的臟污，以及改善碳纖維基體11表面與后續(xù)鍍層的結(jié)合力。

請參閱圖2，將碳纖維基體11放入一磁控濺射鍍膜機20的鍍膜室21中，裝入石墨靶23。抽真空該鍍膜室21至本底真空度為3.0×10^-5Torr，然后通入流量為300-500sccm(標(biāo)準(zhǔn)毫升每分)的工作氣體氬氣(純度為99.999％)，并對碳纖維基體11施加-200～-300V的偏壓，使鍍膜室21中產(chǎn)生高頻電壓。所述氬氣在高頻電壓下等離子化而產(chǎn)生高能氬氣等離子體，該高能氬氣等離子體對碳纖維基體11的表面進行物理轟擊，從而清除掉碳纖維基體11表面的臟污，達到清洗的目的。所述等離子體清洗的時間可為5-10分鐘。