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如何让折叠屏幕轻如蝉翼 ----新材料之王 碳纤维

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耀视界 荣耀工程师  发表于 5 天前 北京 来自:浏览器
本帖最后由 荣耀百科 于 2025-7-11 15:09 编辑

        折叠手机的厚重问题是许多消费者难以将其作为主力机使用的主要原因。荣耀作为轻薄折叠手机的引领者,新发布的MagicV5又实现了新的突破,今天想和大家介绍一下显示器件是怎么通过新材料之王-碳纤维完成进化,助力整机实现8.8mm/217g的极限瘦身。
如何让折叠屏幕轻如蝉翼  ----新材料之王 碳纤维
如何让折叠屏幕轻如蝉翼  ----新材料之王 碳纤维

「解锁密码」
        碳纤维的历史可追溯至19世纪60年代,英国科学家约瑟夫·斯旺首次将碳纤维用于白炽灯的灯丝材料,但由于其容易氧化断裂,很快被钨丝取代。20世纪50年代初,由于火箭、航天及航空等尖端技术的发展,迫切需要高比强度、高比模量和耐高温的新型材料。美国Wright-Patterson空军基地以黏胶纤维为原料,研制出了可应用在火箭喷管和鼻锥的碳纤维,但受限于技术门槛高、产量较低导致其价格昂贵,此时的碳纤维被称为“黑色黄金”,主要应用在火箭、航天等尖端领域。

如何让折叠屏幕轻如蝉翼  ----新材料之王 碳纤维

「黑金商业化」
        20世纪60年代,日本东丽公司发明的聚丙烯腈(PAN)基合成纤维- T300碳纤维真正推动了碳纤维商业化。该技术源于预氧化工艺的突破:通过精确控制200-300℃的氧化环境,使PAN纤维形成梯形聚合物结构,为后续高温碳化奠定基础。当碳化温度突破1500℃时,纤维中的非碳元素挥发,形成石墨微晶结构,赋予材料惊人的轴向强度。这种工艺革新使碳纤维拉伸强度达到3.5GPa,模量突破230GPa,正式叩开高端应用大门。到了90年代,技术进步推动了大丝束碳纤维的研发,其应用得到进一步扩展,比如无人机、高尔夫球杆、鱼杆、自行车等。我国的碳纤维虽然起步较晚并受到国外的技术封锁和制备装备封锁,但经过国家支持和产业协作,已逐渐突破高性能纤维量产瓶颈,我国已成为全球最大碳纤维生产与消费国。
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「助力折叠机」
        折叠屏幕中60%的重量来自于屏幕的支撑层。由于其既要保证对上方显示层的保护能力,又要能够在弯折区自由拉伸,所以行业一般采用钛合金蚀刻成网的方式作为支撑层,这就是我们讲的屏幕里的“竹书”。就是因为碳纤维相比钛合金具备强度基本不变,密度更低的特点,碳纤维是取代钛合金的最优方案。荣耀通过与国内碳丝原材、预浸料、碳板加工厂家紧密合作,并使用荣耀自有模组实验线快速打样,经过多轮端到端验证,最终实现了碳纤维竹书从原材到成品全链路国产化。屏幕重量大幅减小接近6g,抗跌落性能提升10%以上。


>>>下面给大家介绍下碳纤维竹书的加工过程:

如何让折叠屏幕轻如蝉翼  ----新材料之王 碳纤维

一、展纱成布
        展纱这个过程与织布类似,就是将线径仅7μm的碳丝织成0.025mm~0.105mm厚度的碳布。将12K或24K的碳纤维丝束分成细股,用振动辊上下/左右振动使其以一定厚度均匀排布成1.2m左右宽幅,再将事先涂好树脂膜贴附在碳丝层的上方和下方,经过检测、收卷,碳布就做好了。

如何让折叠屏幕轻如蝉翼  ----新材料之王 碳纤维
  
二、罐压成板
        为保障X&Y两个方向上均有优异的抗拉强度,竹书上使用的堆叠采用三明治结构,碳丝方向分别为0°-90°-0°(如下图,因上下表层碳丝方向一致,将其厚度设计的比中间层薄一些,以保证碳板在两个方向上的抗拉强度相当),在罐压前先将预浸料的三层结构贴合好,连同治具一起放进罐压炉中,经过一定压力和温度后树脂固化成型成为碳板。

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三、镭射成网
        采用飞秒激光器,在参与弯折的区域切割出缝宽仅有0.07mm的网状Pattern(如下图左)以匹配碳板在弯折时形成水滴形态。因Pattern较为复杂且精密,当前激光设备1小时仅可加工4~5pcs,这也导致碳纤维竹书更加昂贵。最后将竹书和其他部件贴合在一起,用于折叠屏的碳纤维竹书组件就诞生了。

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        作为折叠手机的引领者,荣耀在轻薄化的方向上已经实现重大突破和持续领先,但折叠屏技术的进步远没有停止。我们还在不断探索,未来大家应该会看到更多的黑科技出现,折叠机会在折痕质感、可靠性、厚重等问题上不断改进,成为让大家更加喜欢的产品。

评论1
元哥哥有丝线  LV5  发表于 5 天前 河北 来自:浏览器
学习了,材料创新
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