2018年5月9日，艾邦汽車智能表面微信群里舉行了一場微課堂活動，來自智宇新材料的熊總介紹了AF的技術原理，以及在汽車、手機上面的應用。什么是AF？指紋到底是什么？根據微課堂語音整理分享給大家。

圖 AF概念介紹

AF就是抗指紋。大家對它缺乏了解，到底某個產品有沒有使用AF技術？一般人可能無從分辨。目前來講，EC是易清潔，AS是抗污 ，AF是抗指紋。實際上這是三個等級的產品，會有不同的定位。上圖左下角的圖片是有AF與無AF的對比，并不是有AF就完全沒有指紋，只是AF降低了指紋的附著力，使得臟污表面具備易清潔的特性。

AF技術的發展主要取決于氟技術的提升，在消費類市場上我們所說的AF，都是基于氟材料的表面AF技術。

圖 AF與水滴角

AF在某些特征面上，用水滴角來表征會比較合適。水滴角便于檢測及觀測，所以水滴角屬于AF的一個重要指標。圖片上可以看到：水滴角越高，疏水性越好；疏水性越好，抗指紋能力越好。相反的，水滴角越低，防霧親水效果就會越好。

在大部分材料表面，水滴角通常在25~90度左右，但某些材料的水滴角能超過120至130度，甚至達到150度（感興趣的朋友可以自行搜索相關資料）。為什么不使用這些材料進行AF呢？原因在于其商用價值不大，基本無法正常使用。

圖 指紋與AF的故事

指紋與AF正式在手機等消費類領域使用，可以追溯到2007年。當時智宇與諾基亞一起，共同定義了指紋的概念。指紋是人體分泌的油脂水份、粉塵、細菌之類的混合物。以前我們認為，指紋像汗水一樣都是液體。但實際上與諾基亞一起配合的時候，更傾向于把指紋定義成固體。因為指紋是油脂、粉塵、細菌等附在物品表面，形成的固態外觀。

從上表可以看到，07年的時候，業界考慮更多的是怎么去抗污這個問題。現在業界對抗指紋這個概念已經有了很清晰的了解和認知了。新接觸AF的人，他們都會想一個問題：有沒有一種材料能做到完全沒有指紋？這個一定是有的，但如果不能大批量的商用，幾乎等于沒有。

AF的應用表面分為兩部分，第一個部分是視覺上的高光高亮的產品表面，第二個部分則是需要提升觸摸手感以及本身需要保護的表面。這些應用AF技術，都可以取得效果。

有客戶疑問有AF也看到指紋？這樣為什么還要使用AF，而且要增加成本？這個問題的解答要從有無應用AF的效果對比著手。早期沒有AF，產品也能湊合著用，但是現在所有的手機及能接觸到的表面應該都已經有AF。在沒有AF的夏天，打完電話會發現手機表面非常臟，怎么都擦不干凈，難以接受。但有了AF，事情變得簡單多了，很多人打完電話拿個紙巾三五下就能把手機清潔干凈。

圖 AF原理-荷葉效應

AF的原理分為兩種，一種是荷葉效應，但實際上現有的AF并不是荷葉效應，只是從表象上看水滴角很高，類似荷葉效應。國外有一個叫超級干的產品，是把荷葉效應運用到極致的巔峰之作，感興趣的朋友可以去搜索了解下。

圖 AF原理-化學結構法

第二種AF的原理是化學結構法。氟材料本身具備低表面能的特性，目前的AF技術，只要水滴角在100度以上的、具備耐久性的，通常把氟材料作為主體。硅或其它材料，性能上跟氟材料有很大差距的。在未來可能會出現一些效果更好的AF材料產品，目前智宇和業界大公司以及研究所機構認為，短期內業界還是以氟材料為主，可以暫且將AF技術理解為氟技術。

氟材料表面形成的AF，具備耐久性、耐候性，耐磨性等。盡管氟材料還沒達到高要求客戶的預期，但在現有的技術條件下，氟材料是能夠滿足商用，同時性價比有優勢的一個產品。

圖 AF常用測試方法

目前AF已經形成較為標準的測試規范，主要有三種測試方法。

1. 接觸角測試：測試產品表面的水接觸角，通過水滴角，可以很快判定是否具備AF效果以及是否失效。

2.動摩擦測試：動摩擦測試是一個很容易被人忽略的方法，但是在高階應用上，他又是非常關鍵的，后面會進行單獨講解。

3.耐摩擦測試：主要是為了測試產品的耐久性，也就是耐摩擦力。

上圖的表格，是幾種測試方法的測試條件及判定標準。判定標準參照摩擦前后，水滴角的變化。但這里，有很多因素需要考慮，比如說鋼絲絨，0000號的鋼絲絨，不同品牌測試出來的結果都會不一樣。不同的負重、速度以及行程，實際測出來的結果都會存在差別。

現在的測試標準比較混亂，蘋果、華為、三星等不同廠商對測試的定義也不一樣。

圖 AF技術發展與產品分化

目前氟材料在AF上面的應用，已接近一個材料的極限了，再做突破難度很大。

氟材料按產品應用通常分為在兩類。一類是硅表面的氟，其一二代產品對比，水滴角從大于110度上升到大于115度，動摩擦系數從小于0.06下降到小于0.03。硅表面的氟材料通常會用在玻璃、陽極氧化、金屬等材質。以現在技術發展來看，常見的固體表面都能做上去。

另外一類是塑料表面，比如PC、PMMA、ABS等，也是兩代的發展。第一代是大于100度，第二代是大于105度。硅表面和塑料表面，雖然說世代一樣，生產廠家也一樣，但在特征表現性能上還是有一定的差距，這個差距的主要來源于更深層次的材料應用上面。

在全球范圍內，Solvay和大金是AF技術的頂級廠家，其它的有PPG、信越、富士康、旭硝子、巴斯夫，當然也包括一些國內的廠商。但是現在國內的廠商，在技術積累、專利上面都是十分薄弱的，還處在模仿階段。很多國內廠家也沒有專利的概念，在很多應用上受到先天的限制。

圖 AF動摩擦系數

動摩擦系數是AF最容易被人忽略的一個性能。通常來講，AF在人的體感上有兩大感官體驗。第一個，是顯性的，比如抗指紋抗污的特性，通過眼睛就能看到的。通常會用水滴角、油滴角來做性能的表征。第二個是隱性的，比如觸感體驗。何謂觸感體驗？用一個做過AF和一個沒有做AF的產品對比，手指滑下去的時候，發現一個很澀，另一個則摸起來很滑。這個參數就是用動摩擦系數來表征觸覺體驗。

目前業界，不管是蘋果還是三星，對AF有不同的要求。蘋果認為產品表面的摩擦是剛性的，接觸的都是剛性物品像石頭、鋼絲、紐扣這些,蘋果的AF測試方法傾向于用鋼絲絨。三星比較講究個人體驗。三星認為這種軟的東西如手指、衣服等等，是AF表面的重要接觸物，所以三星傾向于用工業橡皮來測試。就目前智宇的經驗來看，三星的標準比蘋果更嚴格的。

三星對于觸感，更希望做到順滑。以前三星的設計團隊是直接用手感受AF來評價的，沒有一個具體的數據，手摸上去感覺可行的情況下水滴角沒問題就可以采用。根據智宇配合三星的數據，動摩擦系數的提升對產品的耐刮擦性能是有幫助的。當尖銳物或者大件物品接觸產品表面時，由于產品光滑，受力面易滑過去，這樣對產品的表面會有一個好的保護作用。

圖 AF在汽車領域的應用位置

氟化學受到消費類電子的促進而發展迅速。技術上已經具備在汽車表面使用的水平，包括汽車車身面漆、中控內飾表面、車窗表面、PC天窗、PC車燈等，甚至能在某些很亮的金屬表面做AF。

汽車領域相對來說偏保守一點，它對AF的接受程度或者說認知不夠，AF需求處于前期階段。目前來看，汽車領域的相關產品在外觀方面更關注顏色與花紋等，對表面AF的關注度不高。

根據智宇科技多年專注于AF的經驗來看，AF技術是對消費者生活品質的一個提升，是消費升級的過程。比如說以前的手機都沒有用AF，到現在已經成為標配。不管任何領域只要有無AF之間形成對比，AF技術就會變成剛需。

圖 AFHC介紹

AFHC是AF Hard Coat的簡稱，簡單點說就是氟材料和樹脂材料組合在一起，然后通過UV固化。在加硬的同時，具備AF功能，拓展了氟材料在塑膠表面的應用空白。

圖 AFHC取代汽車原有加硬產品

目前在汽車應用上，AFHC主要是取代以往單純的HC加硬產品。主要在汽車中控面板，PC的天窗、側窗等上面，表現出比較好的效果。像之前在奧迪汽車上有些亮面材料變成了指紋收集器，就是因為沒有做AF處理。

圖 AFHC產品的表面特性與膜厚

AFHC的應用技術，是將材料精密噴涂在產品表面。具備高耐磨、高硬度、抗指紋防污的效果，部分注塑產生的小凹坑之類的缺陷，通過AFHC能做到一定程度的修復。

AFHC，硬度越高，要求的膜厚越大，最后它的抗彎折能力會變得越差。比如說一塊玻璃和一塊塑膠，如果同時彎折，那么結果肯定是玻璃比塑膠更容易壓裂。所以AFHC與產品之間必定存在一個平衡的特性。這是現今應用技術上，要做的最大的工作：把AFHC產品做成一個平衡的東西。

AFHC的膜厚主要是在3~10um之間，在這樣的膜厚下，需要采用噴涂工藝，和我們以往常見的淋涂、浸涂不一樣。它優于現有淋涂和浸涂的同時，希望再把它的良率，做一個特別高的提升。

圖 AFHC與其他表面處理工藝性能對比

上圖是現今使用的各種表面處理工藝產品的特性對比，我們能看到AFHC ECP310 材料的綜合性能處于一個優異的水平。

圖 膜厚對產品表面硬度的影響

這張表講的是不同膜厚對塑膠產品表面硬度的影響。圖中到10um就結束了，這是因為當膜厚超過10um，甚至達到20um，可能對硬度沒有太大的影響，但會變得更脆，也就是抗沖擊能力會很差。

目前，手機AFHC的要求會高過汽車廠商的要求，包括外觀品質這些。對于手機來講，消費者觀察得非常細致，稍有不良便會導致產品無法銷售。汽車由于是大件物品，不可能做到像手機那樣去觀察，外觀品質不良易被消費者所忽略。

圖 AFHC在汽車領域的加工技術對比

AFHC在汽車領域的加工技術，目前比較缺乏。現有的淋涂、浸涂、Spindle噴涂線、傳統噴涂等，在汽車領域應用的良率都非常低。大件產品如汽車車窗，即使用邁圖的涂料，它的良率依然很低。針對現狀，智宇開發出整套精密噴涂設備，以配套相應材料，能使良率得到較大提升。智宇提供整體的解決方案，這套精密噴涂設備也是方案的一部分。

網站來源于艾邦高分子