客户端

新材料在线APP下载

寻材问料下载

开通会员

登录/注册

热门媒体号

热门企业号

史上最全的智能手机外壳材质报告

来源:新材料在线|

发表时间:2016-05-13

点击:15276

一直以来都是苹果固守着成本较高的金属外壳,三星则一直抵挡狂潮死守塑料,但Sumsang Galaxy S6最终还是采用了金属机壳,代表金属材质成为2015年智能型手机外壳的主要趋势。另外碳纤维,液态金属等的高成本材质外壳出现,也给手机外壳市场以后的发展提供了诸多可能性。

不同材质机壳分析

以往智能型手机主要竞争重心在屏幕大小与半导体规格,但智能型手机发展至今,开始缺乏能够吸引消费者购买的“独特性”差异,既然手机里面装的规格大同小异,聪明的手机厂商只好把脑筋动到手机外观设计上了。塑料,金属和玻璃作为目前手机上应用最多的三种材料,各有优劣。

美国科技网站CNET日前制作了一支“智能手机八年演变史”,大家一起来看看到底都有哪些变化。


塑料材料

 

手机机身比较常见的材质是工程塑料,或者更准确的说是通用工程塑料。通用工程塑料一般有五大种,包括聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC) 、聚甲醛(POM)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)及聚苯醚(PPE)。这些工程塑料价格低廉、可塑性强、容易着色,所以深受手机生产商的喜爱。例如诺基亚N9、HTC8X、iphone5C等彩色智能手机,都是用的聚碳酸酯。它是五大工程塑料中唯一透明的,容易上色。

 

当然,工程塑料也有缺点,散热不好,环境污染严重。另外,在很多用户眼中,塑料机身显得很廉价,没有档次。

 

聚碳酸酯材质

 

聚碳酸酯作为工业上广泛使用的材质,也广泛的使用在手机材质上。聚碳酸酯简称PC,其为无色透明、耐热且抗冲击的热塑性树脂。由于其优异的性能和特殊性,现如今已成为五大工程塑料中增长最快的通用塑料材质。另外我们在一些数码产品身上,也能够看到其标示了PC字样,另外在颜色的选择上,聚碳酸酯材质也提供了丰富的颜色选择。

 

典型应用:

三星 Galaxy S 和 Galaxy Note 系列,以及 iPhone 5c 和诺基亚自 N9 一直延续至 Lumia 系列的产品大多都采用了聚碳酸酯。

机身材质特点和发展前景:

聚碳酸酯材质坚硬度较强,另外使用者们反应都不错,这款手机确实拥有不错的耐磨性,即使是在一般情况下的碰撞都不会产生大的影响,切耐热性非常的好。另外聚碳酸酯成型容易,且利于喷漆和着色,以诺基亚N9为例,其在机身的选择上拥有着蓝色、黑色、红色、白色等众多鲜艳的颜色。缺点是聚碳酸酯和其它树脂一样,容易受到有机溶剂的侵蚀,而且长期暴露在紫外线之下会出现发黄现象。

 

iPhone 5/5C/3GS后壳视频对比 材质近似3GS

 

相关材料企业导航:

拜耳

Sabic

帝人化成

金发科技

……

 

凯芙拉材质

 

凯芙拉(Kevlar)纤维是杜邦化工生产的一种有机纤维原名为“聚对苯二甲酰对苯二胺”,其为继玻璃纤维、碳纤维、硼纤维后第四种增强纤维,其抗张强度是有机纤维的四倍,模量为涤纶的9倍。另外由于凯芙拉纤维的比重小,所以十分的轻便。因为其特殊的性质,所以在军事中有着巨大的作用,并普遍运用在装甲车、坦克车的反导涂层。目前随着科技的发展,这款凯芙拉纤维也开始在民用范围内进行使用。

如此轻薄的凯芙拉纤维后盖

 

典型应用:

凯芙拉纤维作为致轻致薄的典范被运用到了Motodroid RAZR手机上,摩托刀锋7.1毫米的厚度之所以能够在超薄手机的道路上打破记录,很大因素上都要依靠这款凯芙拉纤维,正是其0.3毫米的厚度让其夺得最薄手机称号。另外刚推出的moto RAZR maxx后盖也是采用此种材质的后盖,其超强的耐磨性、拉伸性能和防水性作为后盖非常合适。

MOTO RAZR XT910

 

机身材质特点和发展前景:

凯芙拉纤维最大的三个特性就是轻、薄、韧,普通的钥匙、硬币等刮擦根本留不下任何痕迹,在防水性上,也十分优良。但是作为一款纤维产品,其在防火性上还是不够的,当然也没有人会无聊到烧自己的手机,另外用剪刀也还是能够轻而易举的剪开凯芙拉纤维。总体来说凯芙拉纤维的韧性确实叹为观止,也无怪乎人们会将其作为最坚固的材质。

被钥匙刮擦的凯芙拉纤维“毫无压力”

相关企业:

杜邦


碳纤维材质

 

碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。质量比金属铝轻,抗拉强度是钢的7~9倍,并且具有耐腐蚀、高模量的特性,在高端的航空航天到生活中常见的运动器材中其都是重要材料。但由于其是导体,因此碳纤维用在手机外壳上会造成信号屏蔽或衰减,因此其更经常被作为增强材料,加入到其它材质中构成复合材质。

诺基亚8800A

 

典型应用:

相比较于手机,碳纤维更常见于笔记本上,而最具代表性的手机产品是诺基亚早年定位奢侈品手机的8800a黄金版。Vertu手机也有碳纤维系列。

机身材质特点和发展前景:

手机品牌厂商的角度来看,碳纤维材质是很有潜力的外壳材料:它既拥有铝镁合金高雅坚固的特性,又同时拥有 ABS 工程塑料的高可塑性,其外观类似塑料但是强度和导热能力又优于普通的 ABS 塑料。由于碳纤维的成本高昂,目前仅有少数的特殊手机产品曾选用过做为外壳材质。

 

相关材料企业导航:

SGL碳复合材料

东丽

兴科控股

……

金属材质

 

金属材质手机大致分两个阵营,首先是以苹果、HTC、诺基亚、vivo为代表的铝制机身产品,此外就是以联想、魅族以及小米为代表的不锈钢材质的产品。

 

铝合金材质

 

金属材质中铝制品质地轻强度高,多用于航空材料。手机外壳上常用的有阳极氧化铝、微弧氧化铝合金和镁铝合金三种类型,他们材料构成上都是铝合金,但在手机产品上所反映出来的工艺和技术有些许差异。

 

1、阳极氧化铝

 

阳极氧化铝是指在铝制材质或是铝合金表面镀上一层致密氧化铝,其化学性质和氧化铝相似,经过镀层后可以防止铝合金或是铝制品进一步出现氧化。而且阳极氧化铝可以通过电解着色对物理进行染色,而这也就造成了在市面上进行销售的阳极氧化铝拥有银色、黑色等其它不同配色的原因。

iPhone6系列采用了阳极氧化铝

 

代表机型:

在代表机型上,iPhone 5 、iPhone 6采用了阳极氧化铝材质。诺基亚推出的侧滑全键盘智能机E7便是采用阳极氧化铝材质,在颜色的选择上,E7也是由黑色款和银色款供选择。

诺基亚 E7也是采用此材质

 

机身材质特点和发展前景:

铝合金材质在耐腐蚀的表现上一直不好,而阳极氧化技术可以明显改善这一缺陷,并大大提升铝合金表面硬度。另外阳极氧化铝材质在外观上大方,能够起到很好的装饰功能,而这也是为何被广泛的运用到数码产品中。另外阳极氧化铝还拥有着良好的耐热性和耐磨性,所以你绝对可以抛去外壳和保护套直接使用。

湛蓝版E7 外观还是很绚丽的

 

在阳极氧化铝的生产过程中,阳极效应发生时的反应会造成铝液的严重流失,同时电解时产生的氟化铝还会大量挥发。阳极效应还会产PFCs气体,对大气臭氧造成破坏性作用,所以这一技术在环保方面非常差劲,不支持绿色低碳理念。所以说大规模进行生产是不现实的,这也是为什么微弧氧化技术有望取代阳极氧化铝技术。

 

2、微弧氧化铝合金

 

微弧氧化技术英文名叫做mirco arcoxidation,又被称为微等离子体氧化。主要原理为通过电解液与相应点参数的组合,在1万伏特的高压下,通过在铝合金表面依靠弧光放电所采生的瞬间高温高压作用,从而生长出以金属氧化物为主的陶瓷膜层。而经过微弧处理后的外壳也比原有坚固了五倍以上。

经过微弧氧化技术处理的HTC ONE S外壳

 

机型代表:

由于目前这项技术还属于高新科技,用于航天科技的外壳较多。所以目前使用此技术的机型仅有HTC ONE S,虽然前段时间传出这款手机出现掉漆现象。但官方立马就澄清这仅属于个别现象,但不得不承认的是目前这项技术在手机外壳材质使用上还没有完全成熟。当然不得不承认的是HTC采用此技术后,让外壳无论是从触感上还是从外观上,都给人耳目一新的感觉。

HTC ONE S

 

机身材质特点和发展前景:

微弧氧化技术可以通过改变工艺参数来得到不同特性的氧化膜层,比如说氧化膜层的厚度,它抗腐蚀性以及绝缘性等,每一个相应的氧化膜层都可以被应用到不用领域的设备产品中。它还可以通过改变液体成分,使膜层拥有不同颜色。据悉微弧氧化技术效果要优于阳极氧化,并且未来有望替代掉阳极氧化。

 

微弧氧化工艺(HTC one S)

 

3、镁铝合金

 

镁铝合金是指以镁为基材,掺杂了金属铝。其优点在于轻,密度只有1.8,且比强度高,更易吸收冲击力。

 

机型代表:

相关材料企业导航:

美国铝业

加拿大铝业

中航工业航空材料研究院

……

供应商推荐:

钛合金材质

 

航空材料宠儿的钛合金,也在机身上有一些应用。钛合金机身能够抵御一定强度的撞击,并且不会留下痕迹。同时钛合金还具备防腐蚀功能。不过,比起镁铝合金来,就更贵了。

 

机型代表:

中兴努比亚系列售价最高的机型就是钛合金版Z5。钛合金具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等优势,但近年来这种材质相对较冷门,经典的机型有诺基亚早年推出的8850和8910等手机,都采用了钛合金材质。

相关材料企业导航:

美国timet

神户制钢

宝钛股份

……

 

不锈钢材质

 

不锈钢作为手机机身并不多见,主要在于密度较大以及着色比较困难。如果想染色,只能用工艺复杂的化学着色法,成本较高。

 

奥氏体304是专业名词,它是指在高铬不锈钢中添加适当的镍(镍的质量分数为8%~25%)而形成的具有奥氏体组织的不锈钢。其优势在于无磁性而且具有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变强化,仅能通过冷加工的方式,因此也具有良好的易切削性。奥氏体成本非常低廉。但其也有一个主要缺点,那就是导热系数较差。

 

机型代表:

小米4,魅族MX、MX2、MX3手机

小米手机4中框

 

由于采用全金属材质会增加工艺难度和成本,并因此影响到出货量,因此当下最常见的是多种材料混合设计的方式,其中,金属中框+塑料机身的设计最受厂商青睐, 因为其能在加强机身强度的同时,不会过分增加成本,也有利于手机更富质感。例如小米手机 4 的中框选用的是奥氏体 304,背面采用的 则是塑料材质。同样的设计还包括诺基亚  Lumia  925/930 等等。

Lumia 925

 

相关材料企业导航:

太钢

联众

浦项

……

玻璃材质

玻璃是当前第三大广泛应用于移动设备的材料。相比金属与塑料,玻璃的硬度和抗冲击力是最好的,热导率处于两者之间,但比塑料更具通透感,比金属更易着色,但缺点在于易碎和弹性有限,因此采用玻璃材质的手机往往更加脆弱,并且几乎都是平面设计。

Smartisan T1

 

代表机型:

玻璃对无线信号的影响也较低,因此玻璃材质的手机可以采用内部天线,但玻璃相较于其它两者更易收集指纹。目前采用玻璃设计的手机有经典的 iPhone4/4S,以及索尼的Z系列和LG生产的Nexus 4、锤子手机等等。

 

相关材料企业导航:

康宁

蓝思科技

……

 

强化陶瓷材质

 

据悉雷达手表的强化陶瓷技术是将极精细的氧化锆粉末通过高压注入到磨具当中,接着通过1000多度的高温对炉内粉末进行烧结处理,最后再加以钻石粉末加工打磨而制成粉末合金。而其他规格的强化陶瓷材质也是进过1000多摄氏度的烈火进行重新结晶烧制而成。

 

代表机型:

酷派曾经推出一款N930机型,其机身上的HOME按键为陶瓷工艺设计。华为推出的蓝宝石版Ascend P7也配有陶瓷后盖。

酷派N930 HOME键采用强化陶瓷材质

华为蓝宝石版Ascend P7

 

机身材质特点和发展前景:

强化陶瓷的主要特点表现在除了整体重量轻盈外,而且实际的触感也不错。与其它高新材质一样,拥有着坚固耐磨的特性,而且这样的材质看起来大气美观。所以相信强化陶瓷材质,未来将会有更多机型采用此材质。其耐磨耐撞的特性相信也会让你放心的摆脱手机保护套和外壳的束缚。目前华为致力于金属机身外,还致力研发陶瓷机身的智能手机,但陶瓷机身造价比较昂贵目前不适合大规模的应用。

 

相关材料企业导航:

信柏陶瓷

国瓷材料

东方锆业

……

 

液态金属材质

 

相比之下,液态金属才是货真价实的高上大。超高强度,耐磨、防划、抗腐蚀,而且是一次成型,无需打磨就是光滑,液态金属自诞生起就被适合应用于电子商品领域。可惜的是,液态金属始终只见传闻,未见实物。早在iphone5S出来前,手机界就风传液态金属的机身即将现身,然后是ihpone6,接着是ihpone7。液态金属机身炒了4年仍未见到真身,只在一些小部件上得到了使用。原因在于,液态金属的价格高昂,且大规模生产问题尚未解决。

 

机型代表:

图灵手机是世界第一款液态金属智能手机,其机身采用独家的Liquidmorphium液态金属合金,其硬度超过钛合金和钢。

发展前景:

液态金属技术最初为大家熟知的是,苹果将其用作取卡针,其高硬度、抗腐蚀、高耐磨等性能远超普通金属。传统的金属材料都是晶体构型。而液态金属的非晶合金是超急冷凝固,因而具有许多独特的性能,优异的磁性、耐蚀性、耐磨性、高强度、硬度和韧性等。以上特性决定了未来有望成为继工程塑料、轻合金之后的消费电子产品第三代新材料。

 

相关材料企业导航:

帕姆蒂昊宇

宜安科技  

Liquidmetal Technologies

……

点击咨询

客服

下载APP

公众号

让客服与您联系

留下您的联系方式,让客服为您提供专属服务

关闭