一種卷曲鍵盤制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種卷曲鍵盤制備方法，先將碳纖維高溫碳化，接上電極，放入任意形狀塑料模具中，然后灌入PDMS或PDVF基底溶液，真空中去氣泡固化，接入以單片機為核心的接鍵電路。本發(fā)明利用了彈性導體優(yōu)良的彈性特征與導電性，制作出的鍵盤結構簡單、輕薄，無機械加載裝置，該鍵盤基底材料透明，可以任意扭曲，并具有防水防火耐高溫等超越傳統(tǒng)鍵盤的優(yōu)良特性，使其可應用于航空航天、海洋探索等領域。
【專利說明】一種卷曲鍵盤制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及計算機外圍設備領域也屬于電子材料與器件領域，尤其涉及到一種卷曲鍵盤制備方法。
【背景技術】
[0002]長期以來，鍵盤的結構乃至形狀一直采用傳統(tǒng)的方式，一成不變，即以塑料等硬質材料制作面板和底座兩部分，采用塑料暗鉤或金屬螺絲接合等方式將兩部分相結合。由于采用硬質材料，導致鍵盤受過度壓力形變會損壞。同時現(xiàn)有鍵盤統(tǒng)一采用的都是傳統(tǒng)習慣的QWER鍵位設置方式，此鍵位設置使得鍵盤外形是一個長度多長的長方形，因此十分不便于攜帶，對于對鍵盤有特殊要求的消費者，會經(jīng)常隨身攜帶鍵盤，傳統(tǒng)鍵盤不便于攜帶的不足將影響使用。諸如此類的限制導致傳統(tǒng)鍵盤難以滿足未來人們的需求，所以長期以來開發(fā)新型鍵盤被社會各界關注?，F(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)的很多新式鍵盤，例如紡織鍵盤(專利申請?zhí)?CN201010562006.X)、硅膠軟鍵盤(CN201010239203.8)等。其中硅膠軟鍵盤采用醫(yī)用級硅膠材料制作面板與底座，由于硅膠的彈性使鍵盤可以任意卷曲，滿足了便于攜帶的要求，但是由于硅膠韌性較差在卷曲攜帶與使用中容易損壞，而且鍵盤依然不能適用于高溫等惡劣條件，同時因為采用醫(yī)用硅膠導致制作成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明技術解決方案:克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種卷曲鍵盤制備方法，利用了彈性導體優(yōu)良的彈性特征與導電性，制作出的鍵盤結構簡單、輕薄，無機械加載裝置，該鍵盤基底材料透明，可以任意扭曲，并具有防水防火耐高溫等超越傳統(tǒng)鍵盤的優(yōu)良特性。
[0004]本發(fā)明的一種卷曲鍵盤制備方法。具體涉及到利用高溫碳化將棉花制備成具有石墨化結構的碳纖維，利用其導電特性制備的基于彈性導體的四鍵位可轉曲鍵盤。先將碳纖維高溫碳化，接上電極，放入任意形狀塑料模具中，然后灌入PDMS或rovF基底溶液，真空中去氣泡固化，接入以單片機為核心的接鍵電路，利用了彈性導體優(yōu)良的彈性特征與導電性，制作出的鍵盤結構簡單、輕薄，無機械加載裝置，該鍵盤基底材料透明，可以任意扭曲，并具有防水防火耐高溫等超越傳統(tǒng)鍵盤的優(yōu)良特性，其具體技術方案如下:
[0005](I)將含碳的纖維材料，密閉加熱使其碳化，得到一整塊碳纖維材料；
[0006](2)向步驟(I)中得到的整塊碳纖維材料均勻的分割成若干塊；
[0007](3)將步驟(2)中得到的若干塊的碳纖維材料，接上電極，用導電的金屬溶膠使其充分接觸；
[0008](4)將步驟(3)中得到的焊接有電極的碳纖維材料，固定在模具中，向模具中注入絕緣透明的溶液；
[0009](5)將步驟(4)中的絕緣透明溶液真空除去氣泡，固化處理一段時間，將若干塊拼
接在一起；
[0010](6)將步驟(5)中拼接在一起的產(chǎn)物，接入設計好的單片機。[0011]所述步驟(I)中密閉加熱條件為:加熱速率為:2-20°C /min,加熱溫度為600-1300°C，保溫時間為:1-5小時。
[0012]所述步驟(2)中若干塊碳纖維為厚度相等、面積大小一致。
[0013]所述步驟(3)中接上的電極為普通的銅導線、鋁導線、銀導線或其它金屬導線。
[0014]所述步驟(3)中導電的金屬溶膠包括:銀膠、環(huán)氧樹脂導電膠、電子導電膠及它們?nèi)我獗壤旌系膶щ娔z。
[0015]所述步驟(4)采用的模具為:塑料模具、金屬模具及其它常見的模具。
[0016]所述步驟(4)中絕緣透明的溶液為:聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚偏氟乙烯(PDVF)等常見的透明易固化的液態(tài)聚合物。
[0017]所述步驟(5)中固化處理時間為2-15小時。
[0018]所述步驟(6)中單片機是ATmegal6AVR單片機，用來采集這種觸發(fā)信號并向串口發(fā)送指令，通過USB串口在電腦屏幕上顯示相應的字母。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點在于:本發(fā)明創(chuàng)造性的提出了基于碳纖維彈性導體的鍵盤設計方案，利用了彈性導體優(yōu)良的彈性特征與導電性，制作出的鍵盤結構簡單、輕薄，無機械加載裝置，該鍵盤基底材料透明，可以任意扭曲，并具有防水防火耐高溫等超越傳統(tǒng)鍵盤的優(yōu)良特性，使其可應用于航空航天、海洋探索等領域。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明實施例1中制備的鍵盤結構示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明的卷曲鍵盤制備方法實現(xiàn)圖。
【具體實施方式】
[0022]如圖1所示，本發(fā)明的卷曲鍵盤結構包括鍵盤輸入端1，導線2，線路板3，單片機4(采用ATmegal6AVR單片機)，串口 5 (采用RS-232)，USBASP下載器6。鍵盤部分1，由它將按壓動作轉化為觸發(fā)信號，因為當按壓某個鍵時，會在電腦上顯示相應的字母。單片機4，用來采集這種觸發(fā)信號并向串口 5發(fā)送指令，通過USB串口就可以在電腦屏幕上顯示相應的字母。
[0023]如圖2所示，本發(fā)明制備過程包括棉花2-1，高溫碳化處理和切割處理2-2，塊狀碳纖維2-3，連接導線2-4，將導線固定到碳纖維上的連接劑(如銀膠)2-5，導線2-6，放置到圓形的容器中并澆灌PDMS2-7，圓形的塑料容器2-8，PDMS2-9，纖維塊2_10，固化2_11，鍵盤的最終成品2-12。高溫處理2-2是為了得到石墨化的結構，使棉花2-1具有導電性，澆灌PDMS2-7是為了得到彈性可卷曲的碳纖維，這樣即可得到本發(fā)明所示的可卷曲鍵盤的最終成品2-12。
[0024]下面通過下述實施例來詳細說明本發(fā)明，但并不限制本發(fā)明的內(nèi)容:
[0025]實施例1
[0026]將棉花放入管式爐中，通保護氣，以2V /min的升溫速率升至800°C然后在800°C下進行高溫碳化處理數(shù)小時，得到一整塊碳纖維，然后用刀片小心地將其切成4個厚度均勻、面積相差不大的塊狀，將導線去掉絕緣皮后插入碳纖維中，使用一種導電金屬凝膠使其充分與碳纖維接觸，然后在一個任意形狀塑料模具中灌注PDMS或HWF基底溶液，不要使其沒過碳纖維，真空去氣泡后進行固化處理4小時，之后將兩塊半鍵盤拼接在一起。
[0027]實施例2
[0028]將真空凍干處理后的細菌纖維素放入管式爐中，以5°C /min的升溫速率升至1000°C然后在1000°C下進行高溫碳化處理2小時，得到一整塊碳纖維，然后用刀片小心地將其切成4個厚度均勻、面積相差不大的塊狀，將導線去掉絕緣皮后插入碳纖維中，使用一種導電金屬凝膠使其充分與碳纖維接觸，然后在一個任意形狀的塑料模具中PDMS或HWF基底溶液，不要使其沒過碳纖維，真空去氣泡后進行固化處理3小時，之后將兩塊半鍵盤拼接在一起。
[0029]實施例3
[0030]將廢舊棉絮如衣服或棉被，通保護氣，在900°C下進行高溫碳化處理4小時，得到一整塊碳纖維，然后用刀片小心地將其切成4個厚度均勻、面積相差不大的塊狀，將導線去掉絕緣皮后插入碳纖維中，使用一種導電金屬凝膠使其充分與碳纖維接觸，然后在一個任意形狀的塑料模具中灌注PDMS或HWF基底溶液，不要使其沒過碳纖維，真空去氣泡后進行固化處理5小時，之后將兩塊半鍵盤拼接在一起。
[0031]實施例4
[0032]將豆腐冷凍后脫水，在1200°C下，通保護氣，進行高溫碳化處理數(shù)小時，得到一整塊碳纖維，然后用刀片小心地將其切成4個厚度均勻、面積相差不大的塊狀，將導線去掉絕緣皮后插入碳纖維中，使用一種導電金屬凝膠使其充分與碳纖維接觸，然后在一個塑料模具中PDMS或HWF基底溶液，不要使其沒過碳纖維，真空去氣泡后進行固化處理4小時，之后將兩塊半鍵盤拼接在一起。
[0033]以上實施均可以任意卷曲而不對鍵盤的性能不產(chǎn)生任何不良影響，可以耐受100N以內(nèi)的拉力，耐受:電恪鐵500°C以內(nèi)的聞溫，同時由于鍵盤的電路都被基底包裹，所以鍵盤具有良好的防水性能。在利用砝碼測試靈敏度時，基本均可在50g的砝碼以下的壓力下迅速反應。
[0034]以上實施例的結果經(jīng)過精確的測試，實現(xiàn)了卷曲鍵盤的設計與制備，與現(xiàn)有的設計與制備方法相比，不僅具有良好的卷曲性、很高的靈敏度以及防水耐高溫的特性，并且便于攜帶和使用。同時，此方法創(chuàng)新性的實現(xiàn)了廢舊棉絮的再循環(huán)，改變以前處理棉絮的方式，對環(huán)境的保護具有重要意義。
[0035]以上結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作了詳細的說明，但這些說明不能被理解為限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的保護范圍由隨附的權利要求書限定，任何在本發(fā)明權利要求基礎之上的改動都視為本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種卷曲鍵盤制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將含碳的纖維材料，密閉加熱使其碳化，得到一整塊碳纖維材料； (2)向步驟(1)中得到的整塊碳纖維材料均勻的分割成若干塊； (3)將步驟(2)中得到的若干塊的碳纖維材料，接上電極，用導電的金屬溶膠使其充分接觸； (4)將步驟(3)中得到的焊接有電極的碳纖維材料，固定在模具中，向模具中注入絕緣透明的溶液； (5)將步驟(4)中的絕緣透明溶液真空除去氣泡，固化處理一段時間，將若干塊拼接在一起; (6)將步驟(5)中拼接在一起的產(chǎn)物，接入設計好的單片機。
2.根據(jù)權利要求1所述的卷曲鍵盤制備方法，其特征在于:所述步驟(1)中密閉加熱條件為:加熱速率為:2-20°C /min,加熱溫度為600-1300°C，保溫時間為:1_5小時。
3.根據(jù)權利要求1所述的卷曲鍵盤制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中若干塊碳纖維為厚度相等、面積大小一致。
4.根據(jù)權利要求1所述的卷曲鍵盤制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中接上的電極為普通的銅導線、鋁導線、銀導線或其它金屬導線。
5.根據(jù)權利要求1所述的卷曲鍵盤制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中導電的金屬溶膠包括:銀膠、環(huán)氧樹脂導電膠、電子導電膠及它們?nèi)我獗壤旌系膶щ娔z。
6.根據(jù)權利要求1所述的卷曲鍵盤制備方法，其特征在于:所述步驟(4)采用的模具為:塑料模具、金屬模具及其它常見的模具。
7.根據(jù)權利要求1所述的卷曲鍵盤制備方法，其特征在于:所述步驟(4)中絕緣透明的溶液為:聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚偏氟乙烯(PDVF)及常見的透明易固化的液態(tài)聚合物。
8.根據(jù)權利要求1所述的卷曲鍵盤制備方法，其特征在于:所述步驟(5)中固化處理時間為2-15小時。
9.根據(jù)權利要求1所述的卷曲鍵盤制備方法，其特征在于:所述步驟(6)中單片機是ATmegal6AVR單片機，用來采集這種觸發(fā)信號并向串口發(fā)送指令，通過USB串口在電腦屏幕上顯示相應的字母。
【文檔編號】G06F3/02GK103902052SQ201410159122
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權日:2014年4月18日
【發(fā)明者】許星星, 王中平, 王慶, 周潔, 徐策, 張增明 申請人:中國科學技術大學