[发明专利]一种复合壳体

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合壳体，尤其涉及一种具有防水及自清洁功能的壳体。属于卫浴清洁复合材料。 

  

背景技术

近年来，消费者对于3C产品的要求越来越高。除具有更多、更強的功能外，还对产品的外壳提出了更高的要求，如希望外壳可防腐蚀、防锈、防尘、防水及具有自清洁功能等。 

为了使外壳具有防水的效果，已知的方法一般为将具有疏水性的涂料涂覆于外壳的表面形成一疏水性薄膜。然而，该疏水性薄膜虽具有防水的功能，但为灰尘沾上外壳表面後，液滴不能有效的在外壳表面滚动来抹除灰尘，因此不具有自清洁功能。且所使用的疏水性的涂料通常为有毒的有机物，对环境及人体健康不利。研究表明在外壳上涂覆一奈米氧化锌薄膜可起到防水的作用。然而，该奈米氧化锌薄膜仅具有较大的静态接触角（当液体滴在外壳表面上時，外壳表面和液滴切线的夾角，即为静态接触角），不具有较小的动态接触角，液滴在外壳表面不易自行滑落，因而也不具有自清洁功能，难以满足消费者的需求。鉴于此，有必要提供一种具有防水及自清洁功能的壳体。 

  

发明内容

一种复合壳体，其主要包括一基体，其特征在于：所述壳体还包括依次形成于基体表面的一二氧化矽薄膜及一氧化锌薄膜，所述二氧化矽薄膜具有微米量级的结构，所述氧化锌薄膜具有奈米量级的结构，二氧化矽薄膜的表面粗糙度大小为微米级，氧化锌薄膜的表面具有奈米级的氧化锌棒阵列，二氧化矽薄膜与氧化锌薄膜的总厚度在1微米以下，二氧化矽薄膜与氧化锌薄膜的总厚度为0.1～0.5微米。壳体的基体可以由金属材料或非金属材料制成。 

一种壳体的制作方法，其包括如下步骤： 

提供一基体；

采用溶胶法在该基体的表面形成一二氧化矽薄膜，该二氧化矽薄膜具有微米量级的结构； 采用真空溅镀法在该二氧化矽薄膜表面形成一氧化锌薄膜，该氧化锌薄膜具有奈米量级的结构。相较于已知技术，所述的壳体通过在基体表面形成一具有微米量级的二氧化矽薄膜及具有奈米量级的氧化锌薄膜的微米-奈米复合结构涂层，可使得壳体的表面既具有较大的静态接触角，又具有较小的动态接触角，从而使得壳体既具有防水功能，又具有自清洁功能。该壳体的制作方法不需要使用有毒的有机涂料，也不需经酸或碱处理，对环境及人体健康无害；且该方法简单易行。

实施方式： 

请参阅图1，本发明一较佳实施方式的壳体10包括一基体11，及依次形成于基体11表面的二氧化矽薄膜13及氧化锌薄膜15。基体11可由金属材料或非金属材料制成。该金属材料可包括不锈钢、鋁、鋁合金、銅、銅合金、锌等。该非金属材料可包括塑胶、陶瓷、玻璃、聚合物等。二氧化矽薄膜13为一透明的薄膜，其具有微米量级的结构。且该二氧化矽薄膜13的表面粗糙度大小为微米级。氧化锌薄膜15为一透明的薄膜，其具有奈米量级的结构。该氧化锌薄膜15的表面形成有奈米的氧化锌棒阵列。所述二氧化矽薄膜13与氧化锌薄膜15的总厚度在1微米以下，最好为0.1～0.5微米。

本发明一较佳实施方式的制作上述壳体10的方法包括如下步骤： 

提供一基体11。

采用溶胶法在该基体11的表面形成一二氧化矽薄膜13。形成该二氧化矽薄膜13包括如下步骤： 

制备一溶胶。该溶胶中可含有正矽酸乙酯、乙醇、盐酸及去离子水。制备所述溶胶時，可按正矽酸乙酯、乙醇、盐酸（36.5%）及去离子水1～5：1：0.01～0.05：1～25的体积比量取上述各成分混合均匀，再進行磁力搅拌约1-5小時。

采用浸渍提拉法，将所述基体11浸渍于该溶胶中一定时间，再匀速将该基体11拉出，使基体11的表面被附著一溶胶层，待该溶胶层于空气中乾燥後，再对其進行热处理，以除去该溶胶层中含有的有机物，以在基体11的表面形成一二氧化矽薄膜13。所述热处理的温度可为200～400℃。 

采用真空溅镀法在该二氧化矽薄膜13的表面形成一氧化锌薄膜15。形成该氧化锌薄膜15包括如下步骤： 

将形成有二氧化矽薄膜13的基体11放入一真空溅镀机（图未示）的镀膜室中，抽真空该镀膜室的真空度至4.0×10-3Pa，並加热该镀膜室的温度至20～300℃，以锌为靶材，並对该靶材施加-100～-300V的偏压，通入流量为20～300sccm（标溅毫升每分）的反应气体氧气及流量为100～400sccm的工作气体氩气，然後开启靶材的电源，于二氧化矽薄膜13的表面沉积所述氧化锌薄膜15。沉积的时间可为20～60分钟。