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先进陶瓷在3C电子产品中的应用
2019年07月08日 发布 分类:粉体应用技术 点击量:384
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先进陶瓷通常指的是采用高纯度、超细人工合成或精选的无机化合物为原料,具有精确的化学组成,精密的制造加工技术和结构设计,并具有优异特性的陶瓷。先进陶瓷按种类可分为具有高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀、抗氧化等特点的结构陶瓷,以及具有电气性能、磁性、生物特性、热敏性和光学特性等特点的功能陶瓷。

推进先进陶瓷用于3C电子的引路人,我们不得不提起小米手机,其首次大胆地应用了氧化锆陶瓷背板于其旗舰机小米5尊享版上,便已锋芒毕露,引发万千关注,从而加速了先进陶瓷在3C电子的应用。目前,先进陶瓷在3C电子市场中的应用受到了广泛的关注,其应用主要包括手机背板、穿戴设备背板和穿戴设备屏幕、耳机等小部件中等。

氧化锆陶瓷材料——硬度高“永不磨损”

5G时代即将来临,鉴于5G通信对信号传输的要求,金属材料背板必将会被淘汰。陶瓷材料、塑料材料、玻璃材料这三者便撑起了手机背板市场的一片天,形成一个三足鼎立的局面。手机市场竞争其实非常激烈,如何能够给用户带来最直观的感受、让用户对其一见钟情?

当然是美貌的产品外观设计了(尤其是像小编这类外貌协会的忠实女会员,颜值简直就是杀手锏)!手机外壳材质、颜色、质感等,是各大厂商竞争和目标用户定位的工具。

而上述这三种材料之中,陶瓷材料可谓是手机背板材料里的“颜值担当”!而陶瓷材料里的手机背板头号种子选手便是氧化锆陶瓷。

目前,用于制作手机背板的陶瓷材料有氧化锆、氧化铝、碳化硅等。而在所有的陶瓷材料中,氧化锆陶瓷除了具有高强度、高硬度、耐酸碱耐腐蚀及高化学稳定性等优点,同时具有抗刮耐磨、无信号屏蔽、散热性能优良、外观效果好等特点,便成为了呼声最高的手机机身材质,更重要的是氧化锆韧性大,耐摔。

图:背板材质为氧化锆陶瓷的手机

2016年初,小米5尊享版手机采用氧化锆后盖,黑色氧化锆陶瓷后盖带来非常精致的视觉感受,为整机差异化提供亮点。随后在2016年底小米MIX推出,由当代著名的设计大师、民主设计和极简设计的倡导者菲利普·斯塔克,采用榫卯结构设计的全陶瓷机身的小米MIX,将屏幕与陶瓷按键、陶瓷边框、陶瓷背板紧密稳固的连接在一起。

其实小米手机并非第一个尝试将先进陶瓷加入手机材料的厂家,它只是将陶瓷用于3C手机背板的重要推手而已。早在2013年,华为P6 中就引入了前面板蓝宝石,后面板陶瓷的典藏版机型,率先开启手机后盖陶瓷化的序幕。进入2014 年,金立、华为、酷派又相继发布陶瓷后盖的手机机型,特别是酷派S6 和华为P7 陶瓷纪念版开始的到市场追捧。但由于氧化锆材料成型及后加工困难,制备成本大,目前也只有小米手机这样的勇士敢碰了。为了攻克有氧化锆陶瓷背板的制备,目前已有多方力量齐发,相信氧化锆陶瓷材料的普及也不远了。

2015年4月份,Apple Watch上市,首次使用氧化锆陶瓷材料作为后盖外观件。虽然此前金立天鉴W808、酷派ivvi S6、华为P7 典藏版均采用了氧化锆陶瓷外观件,但Apple Watch的应用将陶瓷外观件推向了新的高度。

Apple Watch氧化锆后盖信号屏蔽小、美观且耐磨亲肤

氧化锆陶瓷与金属及塑料相比,其具备耐磨、亲肤等特点,从而更适合用在智能可穿戴设备之上,再加上可穿戴设备的气密性和防水性决定它们大都采用无线充电方式,用陶瓷材料做后盖,信号屏蔽小,不会影响内部的天线布局,可以方便的一体成型,不必像铝镁合金一样做成难看的分段式结构,显然优于金属材质。从苹果的AppleWatch采用氧化锆陶瓷作为后盖以来,氧化锆陶瓷在可穿戴设备中的应用前景可期。

氧化锆陶瓷材质耳机在材质上有着先天的优势,其既有金属的质感又有玻璃的镜面光泽,而且其硬度仅次于钻石,相对于玻璃可以更加耐磨。陶瓷耳机表面冰冷的触感搭配上其独特的珠宝质感,让其可以兼顾到金属与玻璃两种材质的优点,并且相对与传统的金属和塑料后盖,氧化锆陶瓷耳机具备耐磨、亲肤、气密性更好以及更小的电磁屏蔽等优点。同时由于材质本身的密度特性,还可以作为天然的隔音器。硅胶耳塞搭配陶瓷耳机,可以带来更好的隔音效果。

蓝宝石材料

蓝宝石俗称刚玉,主要成分是Al2O3(氧化铝),具有良好的光学、热学、介电和优良的力学性能等。蓝宝石晶体具有独特的机械加工特性,采用IC晶片加工的精密磨削和抛光技术,能够获得超精密纳米尺寸精度的表面。

苹果公司采用蓝宝石作为iPhone5摄像头的保护玻璃和iPhone5s的Home键保护玻璃,蓝宝石正式进入消费电子市场,消费电子产品为蓝宝石行业打开了新的市场空间。

此外,为了提升手机屏幕的抗刮能力,也有制造商尝试将蓝宝石作为钢化玻璃的涂层,抗磨效果还不错哦。

粉体圈 作者:朱朱


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