刚柔并济!折叠屏手机屏幕抗冲击黑科技——非牛顿流体材料
折叠屏手机内屏的盖板及保护层都是柔性材料,因此当屏幕正面受到冲击、挤压时,非常容易损坏。而屏幕一旦损坏,维修费用十分高昂,据悉横向大折叠手机更换内屏价格高达3000+。那么,如何提升屏幕的可靠性,让它更耐造呢?
最新发布的全球首款量产三折叠手机——华为Mate XT非凡大师给出的解决方案是,采用非牛顿流体材料和UTG 玻璃的复合超韧叠层结构,双重抗冲,以柔克刚,抗冲击能力提升30%,为屏幕提供可靠的保⁠护。
刚柔并济!折叠屏手机屏幕抗冲击黑科技——非牛顿流体材料△ 华为Mate Mate XT非凡大师 屏幕复合超韧叠层结构
那么,什么是非牛顿流体材料?我们来简单了解一下。

流体和非牛顿流体



非牛顿流体就是除了牛顿流体以外的流体。(废话!

首先,我们来了解一下流体。流体是与固体相对应的物体形态,是液体和气体的总称,常见的如水、空气或油等都是流体。由于分子间作用力较小,因此流体的显著特征是没有一定形状,且具有易变形性、易流动性和一定的粘性。
流体的粘性是指当相邻两层流体之间发生相对运动时,在两层流体的接触面会产生对于变形的抗力,这是流体的内摩擦力。与固体不同的是,这种抗力不是与流体的变形大小有关,而是与流体的变形速度成比例。
刚柔并济!折叠屏手机屏幕抗冲击黑科技——非牛顿流体材料△ 流体内摩擦力 图源网络
根据粘度特性的不同,流体可以分为两种基本类型:牛顿流体和非牛顿流体。其中,牛顿流体的流动行为相对简单,它的特点是其粘度(即流动阻力)是固定的,不会因为外力的变化而改变,正式的说法就是它的剪应力与剪切应变率之间是线性关系。水和空气就是典型的牛顿流体,无论你多快地搅动它们,它们的粘度都保持不变。
非牛顿流体的粘度则会随外部作用力的改变而变化,也就是它的剪切应力和变形速率之间不满足线性关系,这意味着它们在不同作用力下的流动性会有很大不同,或是粘度降低变得更加容易流动,或是粘度增加变得像固体一样坚硬。常见的有泥浆、淀粉水等。

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△ 牛顿流体和非牛顿流体 图源网络
非牛顿流体又可以大致分为几类:
1. 剪切稀化流体(假塑性流体):在施加力量时,这类流体变得更容易流动(粘度下降)。一个常见的例子是番茄酱,当你挤压瓶子时,番茄酱变得更流动。
2. 剪切增稠流体(稠化流体):与剪切稀化流体相反,这类流体在受到力时变得更难流动(粘度上升)。典型的例子是玉米淀粉与水的混合物,当快速搅动或击打时,混合物表现得像固体。
3. 触变性流体:这类流体的粘度会随时间而改变,即使在恒定的外力下。例如,一些涂料在搅拌时流动性好,但涂抹后不久就迅速固化。
折叠屏盖板中用到的就是非牛顿流体中的剪切增稠流体。由于其剪切增稠的特性,在低应力速率下(正常开合时),材料保持柔软、弯折性能优良,在高应力速率下(跌落等高速冲击),材料会瞬间产生模量突变,可以有效阻挡外来的冲击或挤压应力。因此,非常适合被用于手机折叠屏的内屏缓冲层,来提升屏幕的可靠性。

非牛顿流体在折叠屏上的应用案例



1

华为 Mate X3/X5/XT 非凡大师


华为 Mate X3 采用业界首发的抗冲击非牛顿流体材料,作为内屏复合叠层结构的缓冲层,使抗内屏的抗冲击能力提升至 Mate X2 的4倍。

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△ 华为 Mate X3 业界首发抗冲击非牛顿流体材料 图源网络
一般的非牛顿流体材料存在透光性不足、粘性差和易变形等问题,为了将这种材料用于手机屏幕,华为进行了大量的实验,找到了透光率达 92%的高透聚硅氧烷,使用硅烷偶联剂将其与底层PET 材料牢固贴合,再通过等离子体喷射处理生成纳米亲水层,使其与表面的保护层进行粘接,最终打造了抗冲击、耐挤压及耐弯折的复合叠层结构。
刚柔并济!折叠屏手机屏幕抗冲击黑科技——非牛顿流体材料△ 等离子体喷射处理示意图 图源差评X.Pin公众号
而在迭代产品华为 Mate X5、华为Mate XT 非凡大师,非牛顿流体材料都为折叠屏手机内屏提供了强有力的保护。
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△ 华为 Mate X5 图源官网

2

荣耀 Magic V3


荣耀 Magic V3 在屏幕保护方面,搭载了金刚柔性装甲技术,内屏采用含有纳米级氧化铝耐磨涂层的保护膜,创新引入非牛顿流体抗冲硅凝胶材料,如防弹衣一般,当折叠屏手机的内屏遭遇跌落的时候,液体材料会立刻变硬,抵御冲击提升内屏可靠性。

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△ 荣耀 Magic V3 图源官网

3

三星Galaxy Z Fold6/Z Flip6 系列


三星 Galaxy Z Fold6 和 Z Flip6 配备 Galaxy Z 系列史上最耐用的显示屏,其保护层导入新型材质剪切增稠流体(STF),STF 涂覆在盖板玻璃层上,能够有效缓冲不同强度的压力,STF材料的应用还可以去除一些可折叠屏幕叠层,同时保持其耐用性并提高平整度。
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△ Galaxy Z Flip5()和Galaxy Z Flip6() 图片截取自YouTube频道JerryRigEverything
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随着市场需求的多样化以及消费者对手机性能与美观的日益追求,智能手机形态在不断演化,结构件材质与工艺成为行业创新重点。艾邦建有手机创新材质工艺交流群,欢迎长按识别下方二维码加入群聊,一起探讨手机产业创新发展趋势。


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活动推荐:2024年手机产业创新技术论坛(11月15日  深圳)

2024年手机产业创新技术论坛
(新材料、新工艺、折叠屏)
2024年11月15日

深圳  观澜格兰云天酒店

(深圳市龙华区观澜大道环观南路)


一、会议议题(拟定)


序号

议题

1

全球智能手机市场发展趋势解读

2

手机盖板超轻薄材质创新应用——玻纤板、UPE、PBO 纤维等

3

手机玻璃/玻纤板后盖纹理解决方案/表面处理技术

4

钛合金在手机等3C产品上的应用趋势

5

手机玻璃盖板表面超硬AR镀膜技术

6

3C钛合金结构件表面处理工艺

7

环保皮革材料在手机后盖上的应用

8

手机金属中框超轻高强材料解决方案

9

折叠屏的未来:集成新功能与新形态探索

10

多形态柔性AMOLED显示技术及其创新应用

11

折叠屏手机精密铰链材料及工艺解决方案

12

安全性与耐用性:创新涂层技术在折叠屏上的应用

13

高性能碳纤维复合材料在折叠屏手机中的应用

14

超轻高强金属材料在折叠屏手机上的创新应用

15

折叠屏防护屏障——非牛顿流体材料/TPU材料解决方案

16

折叠屏手机UTG超薄玻璃盖板解决方案

17

折叠屏用CPI薄膜的国产化进程

18

新型柔性屏盖板材料的研发与应用

19

柔性折叠显示用OCA的设计要点及解决方案

20

折叠屏专用超薄纳米油墨

21

高性能、长续航——轻薄设计下的电池技术革新

22

金属3D打印技术及其在消费电子上的创新应用

23

……

更多创新主题演讲意向,请联系周小姐:18320865613(同微信)


二、报名方式


报名方式1:加微信并发名片报名


参会、各类赞助请联系:

艾果果13312917301(同微信)

ab008@aibang.com;


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注意:每位参会者均需要提供信息;


议题演讲请联系:

Mickey 18320965613(同微信)

ab035@aibang.com;


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方式2:在线登记报名;

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原文始发于微信公众号(艾邦智造资讯):刚柔并济!折叠屏手机屏幕抗冲击黑科技——非牛顿流体材料



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作者 li, hailan