AF抗指纹技术，看这篇文章，就够了

2018年5月9日，艾邦汽车智能表面微信群里举行了一场微课堂活动，来自智宇新材料的熊总介绍了AF的技术原理，以及在汽车、手机上面的应用。什么是AF？指纹到底是什么？根据微课堂语音整理分享给大家。

图 AF概念介绍

AF就是抗指纹。大家对它缺乏了解，到底某个产品有没有使用AF技术？一般人可能无从分辨。目前来讲，EC是易清洁，AS是抗污 ，AF是抗指纹。实际上这是三个等级的产品，会有不同的定位。上图左下角的图片是有AF与无AF的对比，并不是有AF就完全没有指纹，只是AF降低了指纹的附着力，使得脏污表面具备易清洁的特性。

AF技术的发展主要取决于氟技术的提升，在消费类市场上我们所说的AF，都是基于氟材料的表面AF技术。

图 AF与水滴角

AF在某些特征面上，用水滴角来表征会比较合适。水滴角便于检测及观测，所以水滴角属于AF的一个重要指标。图片上可以看到：水滴角越高，疏水性越好；疏水性越好，抗指纹能力越好。相反的，水滴角越低，防雾亲水效果就会越好。

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过120至130度，甚至达到150度（感兴趣的朋友可以自行搜索相关资料）。为什么不使用这些材料进行AF呢？原因在于其商用价值不大，基本无法正常使用。

图 指纹与AF的故事

指纹与AF正式在手机等消费类领域使用，可以追溯到2007年。当时智宇与诺基亚一起，共同定义了指纹的概念。指纹是人体分泌的油脂水份、粉尘、细菌之类的混合物。以前我们认为，指纹像汗水一样都是液体。但实际上与诺基亚一起配合的时候，更倾向于把指纹定义成固体。因为指纹是油脂、粉尘、细菌等附在物品表面，形成的固态外观。

从上表可以看到，07年的时候，业界考虑更多的是怎么去抗污这个问题。现在业界对抗指纹这个概念已经有了很清晰的了解和认知了。新接触AF的人，他们都会想一个问题：有没有一种材料能做到完全没有指纹？这个一定是有的，但如果不能大批量的商用，几乎等于没有。

AF的应用表面分为两部分，第一个部分是视觉上的高光高亮的产品表面，第二个部分则是需要提升触摸手感以及本身需要保护的表面。这些应用AF技术，都可以取得效果。

有客户疑问有AF也看到指纹？这样为什么还要使用AF，而且要增加成本？这个问题的解答要从有无应用AF的效果对比着手。早期没有AF，产品也能凑合着用，但是现在所有的手机及能接触到的表面应该都已经有AF。在没有AF的夏天，打完电话会发现手机表面非常脏，怎么都擦不干净，难以接受。但有了AF，事情变得简单多了，很多人打完电话拿个纸巾三五下就能把手机清洁干净。

图 AF原理-荷叶效应

AF的原理分为两种，一种是荷叶效应，但实际上现有的AF并不是荷叶效应，只是从表象上看水滴角很高，类似荷叶效应。国外有一个叫超级干的产品，是把荷叶效应运用到极致的巅峰之作，感兴趣的朋友可以去搜索了解下。

图 AF原理-化学结构法

第二种AF的原理是化学结构法。氟材料本身具备低表面能的特性，目前的AF技术，只要水滴角在100度以上的、具备耐久性的，通常把氟材料作为主体。硅或其它材料，性能上跟氟材料有很大差距的。在未来可能会出现一些效果更好的AF材料产品，目前智宇和业界大公司以及研究所机构认为，短期内业界还是以氟材料为主，可以暂且将AF技术理解为氟技术。

氟材料表面形成的AF，具备耐久性、耐候性，耐磨性等。尽管氟材料还没达到高要求客户的预期，但在现有的技术条件下，氟材料是能够满足商用，同时性价比有优势的一个产品。

图 AF常用测试方法

目前AF已经形成较为标准的测试规范，主要有三种测试方法。

1. 接触角测试：测试产品表面的水接触角，通过水滴角，可以很快判定是否具备AF效果以及是否失效。

2.动摩擦测试：动摩擦测试是一个很容易被人忽略的方法，但是在高阶应用上，他又是非常关键的，后面会进行单独讲解。

3.耐摩擦测试：主要是为了测试产品的耐久性，也就是耐摩擦力。

上图的表格，是几种测试方法的测试条件及判定标准。判定标准参照摩擦前后，水滴角的变化。但这里，有很多因素需要考虑，比如说钢丝绒，0000号的钢丝绒，不同品牌测试出来的结果都会不一样。不同的负重、速度以及行程，实际测出来的结果都会存在差别。

现在的测试标准比较混乱，苹果、华为、三星等不同厂商对测试的定义也不一样。

图 AF技术发展与产品分化

目前氟材料在AF上面的应用，已接近一个材料的极限了，再做突破难度很大。

氟材料按产品应用通常分为在两类。一类是硅表面的氟，其一二代产品对比，水滴角从大于110度上升到大于115度，动摩擦系数从小于0.06下降到小于0.03。硅表面的氟材料通常会用在玻璃、阳极氧化、金属等材质。以现在技术发展来看，常见的固体表面都能做上去。

另外一类是塑料表面，比如PC、PMMA、ABS等，也是两代的发展。第一代是大于100度，第二代是大于105度。硅表面和塑料表面，虽然说世代一样，生产厂家也一样，但在特征表现性能上还是有一定的差距，这个差距的主要来源于更深层次的材料应用上面。

在全球范围内，Solvay和大金是AF技术的顶级厂家，其它的有PPG、信越、富士康、旭硝子、巴斯夫，当然也包括一些国内的厂商。但是现在国内的厂商，在技术积累、专利上面都是十分薄弱的，还处在模仿阶段。很多国内厂家也没有专利的概念，在很多应用上受到先天的限制。

图 AF动摩擦系数

动摩擦系数是AF最容易被人忽略的一个性能。通常来讲，AF在人的体感上有两大感官体验。第一个，是显性的，比如抗指纹抗污的特性，通过眼睛就能看到的。通常会用水滴角、油滴角来做性能的表征。第二个是隐性的，比如触感体验。何谓触感体验？用一个做过AF和一个没有做AF的产品对比，手指滑下去的时候，发现一个很涩，另一个则摸起来很滑。这个参数就是用动摩擦系数来表征触觉体验。

目前业界，不管是苹果还是三星，对AF有不同的要求。苹果认为产品表面的摩擦是刚性的，接触的都是刚性物品像石头、钢丝、纽扣这些,苹果的AF测试方法倾向于用钢丝绒。三星比较讲究个人体验。三星认为这种软的东西如手指、衣服等等，是AF表面的重要接触物，所以三星倾向于用工业橡皮来测试。就目前智宇的经验来看，三星的标准比苹果更严格的。

三星对于触感，更希望做到顺滑。以前三星的设计团队是直接用手感受AF来评价的，没有一个具体的数据，手摸上去感觉可行的情况下水滴角没问题就可以采用。根据智宇配合三星的数据，动摩擦系数的提升对产品的耐刮擦性能是有帮助的。当尖锐物或者大件物品接触产品表面时，由于产品光滑，受力面易滑过去，这样对产品的表面会有一个好的保护作用。

图 AF在汽车领域的应用位置

氟化学受到消费类电子的促进而发展迅速。技术上已经具备在汽车表面使用的水平，包括汽车车身面漆、中控内饰表面、车窗表面、PC天窗、PC车灯等，甚至能在某些很亮的金属表面做AF。

汽车领域相对来说偏保守一点，它对AF的接受程度或者说认知不够，AF需求处于前期阶段。目前来看，汽车领域的相关产品在外观方面更关注颜色与花纹等，对表面AF的关注度不高。

根据智宇科技多年专注于AF的经验来看，AF技术是对消费者生活品质的一个提升，是消费升级的过程。比如说以前的手机都没有用AF，到现在已经成为标配。不管任何领域只要有无AF之间形成对比，AF技术就会变成刚需。

图 AFHC介绍

AFHC是AF Hard Coat的简称，简单点说就是氟材料和树脂材料组合在一起，然后通过UV固化。在加硬的同时，具备AF功能，拓展了氟材料在塑胶表面的应用空白。

图 AFHC取代汽车原有加硬产品

目前在汽车应用上，AFHC主要是取代以往单纯的HC加硬产品。主要在汽车中控面板，PC的天窗、侧窗等上面，表现出比较好的效果。像之前在奥迪汽车上有些亮面材料变成了指纹收集器，就是因为没有做AF处理。

图 AFHC产品的表面特性与膜厚

AFHC的应用技术，是将材料精密喷涂在产品表面。具备高耐磨、高硬度、抗指纹防污的效果，部分注塑产生的小凹坑之类的缺陷，通过AFHC能做到一定程度的修复。

AFHC，硬度越高，要求的膜厚越大，最后它的抗弯折能力会变得越差。比如说一块玻璃和一块塑胶，如果同时弯折，那么结果肯定是玻璃比塑胶更容易压裂。所以AFHC与产品之间必定存在一个平衡的特性。这是现今应用技术上，要做的最大的工作：把AFHC产品做成一个平衡的东西。

AFHC的膜厚主要是在3~10um之间，在这样的膜厚下，需要采用喷涂工艺，和我们以往常见的淋涂、浸涂不一样。它优于现有淋涂和浸涂的同时，希望再把它的良率，做一个特别高的提升。

图 AFHC与其他表面处理工艺性能对比

上图是现今使用的各种表面处理工艺产品的特性对比，我们能看到AFHC ECP310 材料的综合性能处于一个优异的水平。

图 膜厚对产品表面硬度的影响

这张表讲的是不同膜厚对塑胶产品表面硬度的影响。图中到10um就结束了，这是因为当膜厚超过10um，甚至达到20um，可能对硬度没有太大的影响，但会变得更脆，也就是抗冲击能力会很差。

目前，手机AFHC的要求会高过汽车厂商的要求，包括外观品质这些。对于手机来讲，消费者观察得非常细致，稍有不良便会导致产品无法销售。汽车由于是大件物品，不可能做到像手机那样去观察，外观品质不良易被消费者所忽略。

图 AFHC在汽车领域的加工技术对比

AFHC在汽车领域的加工技术，目前比较缺乏。现有的淋涂、浸涂、Spindle喷涂线、传统喷涂等，在汽车领域应用的良率都非常低。大件产品如汽车车窗，即使用迈图的涂料，它的良率依然很低。针对现状，智宇开发出整套精密喷涂设备，以配套相应材料，能使良率得到较大提升。智宇提供整体的解决方案，这套精密喷涂设备也是方案的一部分。

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