复合基材、转轴机构及电子设备的制作方法

本技术涉及通信设备，具体涉及一种复合基材、转轴机构及电子设备。

背景技术：

1、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。为保证电子设备中转轴的挤压、跌落和长期弯折的使用场景需求，电子设备的天线和辐射杂散需求，转轴中的门板当前多采用模量高的不锈钢，但是不锈钢密度大，无法满足折叠终端设备日益轻薄的需求。门板亦可采用轻量化的钛合金和非晶锆合金，但是两种成本远高于不锈钢，目前尚未广泛应用。价格便宜的铝合金，由于强度和刚度远低于不锈钢，挤压、跌落和长期弯折场景风险高，也未大规模采用。

2、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。为了解决这一问题，一般的方法是在碳纤维门板表面电镀铜、镍等导电金属，增强门板的导电性能，使门板在辐射区域内体现良好的导电性能，减轻天线辐射，但是碳纤维金属化处理成本高。

技术实现思路

1、鉴于此，本技术提出一种复合基材、转轴机构及电子设备，能够同时满足轻量化、强度及刚度的需求，并能够降低成本，提升用户的体验感。

2、第一方面，本技术提供一种复合基材，包括相复合的n层碳纤维层及m层玻璃纤维层，所述碳纤维层为所述复合基材的支撑骨架，所述m层玻璃纤维层依次层叠设置；所述碳纤维层包括碳纤维及树脂材料，所述玻璃纤维层包括玻璃纤维及树脂材料；

3、第n层碳纤维层的两端分别与第m-1层玻璃纤维层相拼接，且所述第n层碳纤维层夹设于第m层所述玻璃纤维层与第m-2层所述碳纤维层之间，使得至少部分的碳纤维层与所述玻璃纤维层交错搭接；其中，m为大于等于3的自然数，n为大于等于1的自然数。

4、在上述方案中，碳纤维层的两端与对应的玻璃纤维层相拼接，并夹设于位于玻璃纤维层两侧的两层玻璃纤维层中，可以保障碳纤维层与玻璃纤维层交错搭接，保障玻璃纤维层与碳纤维层的连接强度。碳纤维层在复合基材中作为支撑骨架，可以保障整个复合基材的整体强度，玻璃纤维层可以与金属结构件(主轴、中框)进行连接，还能够提高复合基材的韧性，避免对天线信号损耗。

5、结合第一方面，在一些实施方式中，所述碳纤维层位于所述复合基材的中间区域。

6、可以理解地，碳纤维层位于复合基材的中间区域，碳纤维层的周围被玻璃纤维层所包围，碳纤维层作为复合基材的支撑骨架，能够提升复合基材的强度，提高由该复合基材制成的结构件的强度。

7、结合第一方面，在一些实施方式中，所述n层碳纤维层与所述m层玻璃纤维层依次交错层叠设置。

8、结合第一方面，在一些实施方式中，所述玻璃纤维层中的玻璃纤维与所述碳纤维层中的碳纤维编织连接。

9、为了提高制备效率，降低成本，可以采用独立成型的玻璃纤维层与碳纤维层进行交错搭接，再进行模压、cnc加工等，其中，cnc加工例如可以是cnc车床加工、cnc铣床加工或cnc镗铣床加工等)后，cnc加工后的碳纤维层不会裸露在复合基材的表面。

10、结合第一方面，在一些实施方式中，所述第n层碳纤维层夹设于所述第m层所述玻璃纤维层与第m-2层所述碳纤维层之间的部分的宽度为0.1mm～100mm。

11、可以理解地，夹设于玻璃纤维层碳纤维层之间的部分能够作为连接端，加强层叠设置的碳纤维层与玻璃纤维层的连接强度，纤维层之间不容易脱离。

12、结合第一方面，在一些实施方式中，相邻两层的碳纤维层的长度不相同，且相邻两层的玻璃纤维层的长度相同或不同。

13、结合第一方面，在一些实施方式中，所述复合基材的顶层及底层为所述玻璃纤维层。

14、结合第一方面，在一些实施方式中，相邻两层的纤维层的铺层角度不同，所述纤维层选自碳纤维层或玻璃纤维层。示例性地，相邻的碳纤维层及玻璃纤维层的铺层角度0度及90度。

15、结合第一方面，在一些实施方式中，沿厚度方向，相邻的碳纤维层及玻璃纤维层的铺层角度为0度～90度。

16、结合第一方面，在一些实施方式中，所述玻璃纤维层中的玻璃纤维包括长度为0.1mm～100mm的短切玻璃纤维和/或连续玻璃纤维。玻璃纤维可以是单向连续玻璃纤维，也可以是连续玻璃纤维编织物，还可以是无序连续玻璃纤维，或者短切玻璃纤维。在此不做限定。

17、为了提高整体复合基材的强度，优选地，玻璃纤维为连续玻璃纤维编织物。具体地，连续玻璃纤维编织物可以采用平纹织造法、斜纹织造法或缎纹织造法织造形成，当然也可以采用其他织造法进行织造，在此不做限定。

18、结合第一方面，在一些实施方式中，所述碳纤维层中的碳纤维包括长度为0.1mm～100mm 的短切碳纤维和/或连续碳纤维。

19、在一些实施方式中，碳纤维可以是单向连续碳纤维，也可以是连续碳纤维编织物，还可以是无序连续碳纤维，或者长度为0.1mm～100mm的短切碳纤维。在此不做限定。为了提高整体复合基材的强度，优选地，碳纤维为连续碳纤维编织物。具体地，连续碳纤维编织物可以采用平纹织造法、斜纹织造法或缎纹织造法织造形成，当然也可以采用其他织造法进行织造，在此不做限定。

20、结合第一方面，在一些实施方式中，所述玻璃纤维层中的玻璃纤维选自c-玻璃纤维、e- 玻璃纤维、s-玻璃纤维、m-玻璃纤维、高硅氧玻璃纤维和空心玻璃纤维中的至少一种。

21、结合第一方面，在一些实施方式中，所述碳纤维层中的碳纤维选自聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维中的至少一种。

22、结合第一方面，在一些实施方式中，所述碳纤维层或所述玻璃纤维层采用平纹织造法、斜纹织造法或缎纹织造法织造形成。

23、结合第一方面，在一些实施方式中，所述玻璃纤维层的单层厚度为0.01mm～0.5mm。

24、结合第一方面，在一些实施方式中，所述碳纤维层的单层厚度为0.01mm～0.5mm。

25、结合第一方面，在一些实施方式中，所述复合基材的厚度为0.1mm～10mm。

26、结合第一方面，在一些实施方式中，所述树脂材料包括热塑性树脂及热固性树脂中的至少一种；其中，所述热塑性树脂包括聚烯烃、聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚砜、聚甲醛、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯中的至少一种；所述热固性树脂包括环氧树脂、酚醛树脂、氨基树脂、双马来酰亚胺三嗪树脂、不饱和聚酯及硅醚树脂中的至少一种。

27、当然，在其他实施方式中，热塑性树脂还可以是其他类型的树脂；热固性树脂还可以是其他类型的树脂。

28、结合第一方面，在一些实施方式中，与所述碳纤维层紧密结合的树脂材料与所述玻璃纤维层紧密结合的树脂材料相同。材料相同的树脂材料有利于碳纤维层与玻璃纤维层的熔合连接，避免复合基材中的纤维层分层，相同的树脂材料还能够提高复合基材的整体结构稳定性。

29、第二方面，本技术提供一种转轴机构，包括主轴以及与所述主轴转动相连的转动件，所述转动件由上述第一方面所述的复合基材制成。

30、第三方面，本技术提供一种电子设备，至少包括第二方面所述的转轴机构。

31、本技术的技术方案至少具有以下有益的效果：

32、本技术提供复合基材、转轴机构及电子设备，在复合基材中，碳纤维层的两端与对应的玻璃纤维层相拼接，并夹设于位于玻璃纤维层两侧的两层玻璃纤维层中，可以保障碳纤维层与玻璃纤维层交错搭接，保障玻璃纤维层与碳纤维层的连接强度。碳纤维层在复合基材中作为支撑骨架，可以保障整个复合基材的整体强度，玻璃纤维层可以与金属结构件(主轴、中框)进行连接，避免对天线信号的损耗，还能够提高复合基材的韧性以及由该复合基材制成的结构件的韧性。

33、使用复合基材制备的转轴机构及电子设备，既能够满足轻量化、强度、刚度的需求，转轴机构在长期折叠试验过程中，能满足抗疲劳测试，能够达到设计需求。