智能手機的防指紋、防水問題已經在業界得到解決。那么是什么因素決定了物體表面的防污、防水性能呢？有沒有辦法提高物體表面的防污、防水性能？

一、為什么要防指紋防水

為了讓手機更美觀，手機表面會做各種處理，比如PVD涂層處理（比如TiN系列的PVD涂層）后的高極親水性表面、噴砂處理后的多孔表面、鏡面處理等。但這些經過處理的表面容易沾染污垢、難以清洗，很大地影響了產品的美觀性和屏幕上的視覺觀賞性。因此，如何避免污垢一直是智能手機產品設計中的一大重點，該行業一直在尋找能夠輕松清潔表面而沒有污垢、油、水或污垢的技術。

二、確定物體表面防污防水的關鍵因素

決定物體表面防污防水的關鍵因素物體的表面是否容易沾附臟污取決于物質表面的表面能。

1. 物質的表面能

物質的表面能直接影響：物質在表面的附著力(容易沾染臟指紋的程度)；液體在表面的粘度和潤濕性，以及滲透性。

材料的表面能可以通過油水接觸角（θ）測試獲得。公式為：Young Equationγs=γsl+γl cosθ

當一滴水滴在物體表面時，水接觸角θ越小，表面能越大，物體表面越濕；水接觸角θ越大，表面能越小，物體表面越不潮濕。也就是說，如果你想讓物體表面“不粘”，表面能越低越好。

2. 不同基底材料表面能的比較

在列舉的常見材料中，AFC防指紋涂層的表面能小為16，水接觸角度[敏感詞]，即防污、防水性能[敏感詞]。但氧化鈦的表面能[敏感詞]為111，水接觸角越小，防污、防水效果越差。手機常用的鋁、鋼和玻璃的表面能分別為49、 60和78，表面能更大，附著力更強。

目前已知的低表面能材料有機硅、有機氟材料。其分子基團的表面能以-CH2->-CH3>-CF2->C-F2H>-CF3的順序減小。其中-CF3基團的表面能小到6.17mJ/m2，通過Dupre公式可以計算為115.12度，這個值就是[敏感詞]分子斥力的水接觸角。

三、如何提高手機金屬表面的防污、防水性能

為了使手機金屬表面耐臟、易清洗，[敏感詞]的方法是在手機金屬表面涂上低表面能的涂層，以減小其表面能，達到鈍化效果。

鍍在手機金屬上的低表面能材料主要分為兩類：

a. 可固化樹酯類鍍層

b. 自我限制表面反應類鍍層

自我限性表面反應類涂層因其較薄的薄膜、沒有脫膜問題（即使薄膜磨掉也不會影響外觀）、表面能低等特點，適合在手機行業上使用。

四、自我限制有機氟化物薄膜

手機金屬表面鍍自限性有機氟化物膜，有利于提高其防污、防水性能。那么自我限性有機氟化物成膜的機理是什么樣的呢？

1. 自我限性有機氟化物成膜機理

自我限性有機氟化物由低表面能氟化基團和表面反應性基團兩種官能基團所組成。當自我限性有機氟化物與材料表面接觸時，表面反應基團會與相應的表面官能團發生化學反應，導致它們之間發生化學鍵合（沒有化學鍵合的自我限性有機氟化物很容易被去除），然后形成薄膜。膜厚僅5~30 nm，適用于手機等精密電子產品的表面。

2. 鍍自我限性有機氟化物薄膜的關鍵

自我限性有機氟化物的主要反應基團是與玻璃（二氧化硅）表面羥基（Si-OH）的縮合反應，但手機金屬表面沒有Si-OH。因此，要在金屬上使用這種有機氟化物，需要先在金屬上鍍一層二氧化硅，然后再鍍低表面能的有機氟化物。

目前二氧化硅鍍膜的主要方法有磁控濺射和化學氣象沉積這兩種方法。

1）磁控濺射法（物理氣象沉積PVD）

磁控濺射法利用離子轟擊和靶材，對靶材進行濺射，濺射出的材料飛向產品并鍍在產品表面。

涂層材料像子彈一樣高速直線飛向電鍍產品，因此只能在能看到目標材料的地方進行電鍍。如果想鍍均勻，有時需要旋轉以增加均勻性。

當產品表面復雜時，PVD鍍膜會在產品不平整的表面或角落產生不平整的鍍層情況。

2）化學氣象沉積（CVD）

化學沉積使用兩種反應性氣體（A、 B反應性氣體），在真空環境下流過產品表面，兩種氣體反應后，表面生長一層化合物薄膜（C薄膜），例如，四氯化硅與H2O反應形成二氧化硅。

在CVD鍍膜法中，氣體一接觸就可以鍍膜，沒有特別的方向性。

由于二氧化硅是透明薄膜，一定厚度的透明薄膜會對光線產生干涉作用，導致表面顏色偏差，達到出現彩虹圖案的情況。

減小薄膜厚度和增加薄膜的均勻性將有效改善光學干涉引起的色偏問題。因此，化學氣象沉積在二氧化硅薄膜上的效果更好。