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前段時間,Facebook宣布更名為Meta后,AR/VR隨之火熱起來。根據IDC 預測,VR 頭戴設備的出貨量將從 2020 年的約500萬臺增加到 2025年的2800+萬臺。AR 頭戴設備,預計出貨量增長將從 2020年的約30萬臺增加到2025的2100萬臺。AR/VR頭顯設備成為消費級電子產品指日可待。
目前為止,成本偏高、便攜性不佳、內容匱乏等因素,是擺在VR/AR面前亟需破解的難題。從材料的角度來看,AR/VR所用到的材料有幾類:
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第一類,結構性材料要求輕量化、低密度,高強度;
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第二類光學材料:透明度以及紅外穿透性,尺寸穩定性;
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第三類,人體接觸材料,要求舒適性,透氣性,耐化學性,耐磨等;
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第四類:亮麗的外觀,綠色環保,低碳可持續也是大品牌的目標之一。

(一)塑膠材料
1. 尼龍(PA)
尼龍(Nylon)化學名為聚酰胺,是世界上第一種合成纖維,是分子主鏈上含有重復酰胺基團的熱塑性樹脂的總稱。尼龍具有優良的力學性能和電絕緣性能,機械強度高,韌性好,還具有優良的耐熱性、耐候性和耐摩擦性。
尼龍在AR/VR上可用作邊框、外殼、頭部松緊帶和卡扣等,相關材料供應商有:帝斯曼、阿科瑪、杜邦、華力興、山東祥龍、山東東辰、同益股份等。
值得注意的是,部分材料廠商開始在AR/VR布局的超低密度尼龍,具有更加輕巧、延展性好、形狀記憶、可染色等特點。
透明尼龍具有透光率高、質輕、透氧率高等特點,可用作VR/AR鏡片及其他部件。透明尼龍技術要求更高,相關材料供應商有:艾曼斯、阿科瑪、贏創、科萊特等。艾曼斯透明尼龍已應用到華為、Google、Mate等AR/VR設備上。關注公眾號,對話框中輸入“群”可以申請加入AR/VR產業微信群
2. 聚碳酸酯(PC)
聚碳酸酯(PC)既具有類似有色金屬的強度,同時又兼備延展性及強韌性,它的沖擊強度極高,用鐵錘敲擊不能被破壞,能經受住電視機熒光屏的爆炸。聚碳酸酯的透明度又極好,并可施以任何著色。可用作AR/VR的主體框架和鏡片等。相關材料供應商有:科思創、三菱化學、萬華化學等。
圖 Rokid Air主體材質使用了聚碳酸酯和醫用級鎂鋁合金
圖 Bose智能音頻眼鏡運動款,鏡片采用聚碳酸酯材質
3. COC
COC是是具有環狀烯烴結構的非晶性透明共聚高分子材料。COC具有與PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸樹脂)相匹敵的光學性能以及高于PC(聚碳酸酯)的耐熱性,還有低吸水性、優良的尺寸穩定性等,在市場上獲得了很高的評價。COC還具有改善水蒸汽氣密性,增加剛性、耐熱性,能賦予易切割性等優點。材料供應商為寶理塑料、三井化學等。
圖 三井化學APEL?可用于AR/VR穿戴式裝置光學零件
4. PMMA
聚甲基丙烯酸甲酯,簡稱PMMA,是一種高分子聚合物,又稱作亞克力或有機玻璃,具有高透明度,低價格,易于機械加工等優點,是平常使用的玻璃替代材料。PMMA密度較低,但機械強度高,透光率高達92%,光學性、絕緣性、耐候性、可加工性佳。
5. 碳纖維
碳纖維是含碳量在90%以上的高強度高模量纖維,用腈綸和粘膠纖維做原料,經高溫氧化碳化而成。是制造航天航空等高技術器材的優良材料,具有耐高溫、抗摩擦、導電、導熱及耐腐蝕等特性。碳纖維的密度小,因此比強度和比模量高。碳纖維的主要用途是作為增強材料與樹脂、金屬、陶瓷及炭等復合,制造先進復合材料。亞馬遜第二代Echo Frames鏡框采用碳纖維和鈦合金制成。材料供應商有:中材科技、新秀新材等。
6. TPU
熱塑性聚氨酯彈性體又稱熱塑性聚氨酯橡膠,簡稱TPU,是一種(AB)n型嵌段線性聚合。TPU具有高強度、高韌性、耐磨、耐油等優異的綜合性能,加工性能好,廣泛應用于國防、醫療、食品等行業。在VR/AR領域,TPU 可用作鏡片防塵膜,固定頭帶、頭枕等。材料供應商有路博潤、科思創、阿科瑪等。
(二)金屬材料
1. 鎂合金
鎂合金有鎂鋁合金和鎂鋰合金。鎂鋰合金是密度最小的合金材料,密度一般為1.35-1.65,比普通鎂合金輕1/4-1/3,比鋁合金輕1/3-1/2,,被稱為超輕合金。鎂鋰合金具有高的比強度比剛度,和優良的抗震性能以及抗高能粒子穿透能力,而且其密度遠遠小于新型航空用的密度,是航空、航天、兵器工業、核工業、汽車、3C產業、醫療器械等領域最理想并有著巨大發展潛力的結構材料之一。西安四方超輕一款鎂鋰合金AR眼鏡結構件,其重量只在12-15g之間。
2. 鈦金屬
鈦合金重量輕,具有非常高的強度和韌性(即使在極端溫度下也是如此)以及耐腐蝕性和耐高溫性。由于成本較高,只有軍事領域、飛機、航天器、自行車、醫療設備、珠寶、高應力部件(如跑車的連桿)以及一些高檔運動用品備和消費電子產品中有用到鈦合金。梟龍一款AR智能眼鏡采用了鈦合金眼鏡架,亞馬遜第二代Echo Frames也用到了鈦。材料供應商有湘投金天等。
圖 梟龍 XLOONG X300 AR智能眼鏡 來源:官網
3. 液態金屬
液態金屬指在室溫附近或更高一些的常溫下呈液態的金屬,又稱低熔點金屬。典型的有鎵基、鉍基金屬及其合金,具有安全無毒、可流動、高導電、高導熱、高強度等優異性能。宜安科技將其用于VR轉軸。關注公眾號,對話框中輸入“群”可以申請加入AR/VR產業微信群
(三)有機硅
有機硅,即有機硅化合物,是指含有Si-C鍵、且至少有一個有機基是直接與硅原子相連的化合物。由于有機硅獨特的結構,兼備了無機材料與有機材料的性能,具有表面張力低、粘溫系數小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質,并具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩定性、耐候性、難燃、憎水、耐腐蝕、無毒無味以及生理惰性等優異特性。有機硅主要應用于密封、粘合、潤滑、涂層、表面活性、脫模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。材料供應商有新安天玉、信越化學、埃肯、陶氏等。
為了促進產業上下游交流,艾邦也建有AR/VR產業鏈微信群,我們將邀請VR眼鏡,頭盔,光學元件,光波導,顯示模組,特殊材料,設備廠商加入,歡迎識別下方二維碼加入:
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12月10日
深圳 觀瀾 格蘭云天酒店
序號
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議題
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演講單位
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1
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智能穿戴設備的多場景應用拓展
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華米 李明高 資深CMF總監
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2
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全球XR行業發展現狀及趨勢
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申橙信息咨詢 岳里 創始人
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3
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萬華創新型TPU在智能穿戴領域的應用優勢
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萬華化學 付小亮 TPU技術部經理
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4
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有機硅在智能穿戴設備上的應用
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思立可 王偉杰 研發部經理
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5
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智能穿戴產品整體防水解決方案
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海瑞思 成卓峰 市場部經理
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6
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多射植入注塑(MSIM)元素在智能穿戴產品中的應用
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現代精密 黃友勤 工程副總經理
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7
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元宇宙設備組裝粘接解決方案
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3M 蔡敏 業務拓展經理
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8
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特種尼龍在智能手表、AR/VR上的解決方案
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阿科瑪 黃彩賀 中國開發和銷售經理
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9
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有機硅TPV改性TPU在可穿戴設備上的應用潛力
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西安匹克玄鎧 李峰 首席科學家
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10
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鎂鋰合金超輕材料在AR/VR眼鏡上的應用
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四方超輕 王瑞 副總工程師
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11
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LSR液態硅膠在智能穿戴上的應用
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新安天玉 吳家偉 技術中心主任/產品總工程師
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12
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DAKIN彩色氟橡膠在智能硬件上的應用
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大金氟化工 黃珊 TS課長
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13
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微納3D打印技術在智能可穿戴的應用趨勢
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云尚智造 劉子強 CEO
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展臺、單頁贊助意向請聯系周小姐:18320865613 同微信

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