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今天我們來說一下手機(jī)，在現(xiàn)今信息飛速發(fā)展，手機(jī)已經(jīng)是我們生活中必不可少重要工具。
面對(duì)琳瑯滿目的手機(jī)發(fā)布會(huì)，消費(fèi)者的審美疲勞逐漸顯現(xiàn)，平板手機(jī)上的創(chuàng)意也越來越難吸引消費(fèi)者的眼球。外觀設(shè)計(jì)、曲屏幕設(shè)計(jì)、指紋識(shí)別、包括使用新型材料。
今天我們討論的是智能手機(jī)上使用的陶瓷，需要指出的是手機(jī)上使用的陶瓷和我們?nèi)粘Ｉ钪械奶沾墒遣灰粯拥摹?br /> 普通的陶瓷本質(zhì)上和玻璃其實(shí)是一樣的，都是非晶體材料。如果是普通陶瓷用在手機(jī)上，除了厚重，也容易出現(xiàn)太脆、易碎的情況。
手機(jī)出現(xiàn)的陶瓷材質(zhì)，比如釔穩(wěn)定氧化鋯，其實(shí)應(yīng)該算是一種復(fù)合材料。

陶瓷玻璃（藍(lán)寶石玻璃）
釔穩(wěn)定氧化鋯材料既有金屬的光澤，而且延展性好，這讓材料在后期精加工時(shí)，不容易出現(xiàn)玻璃機(jī)身的爆裂等問題；又有玻璃的優(yōu)點(diǎn)，剔透，硬度高，這樣的話，手機(jī)在日常使用中不用過份擔(dān)心劃痕問題�？偟膩砜�，手機(jī)上的陶瓷材質(zhì)，集合了金屬和玻璃的特性，是一種更理想的高端手機(jī)選材。陶瓷在獲得金屬和玻璃的特性的時(shí)候，缺點(diǎn)也一并繼承了過來。
比如，雖然延展性有進(jìn)步，但實(shí)際上，由于硬度大，陶瓷也容易破碎；雖然不像金屬那么夸張，陶瓷材質(zhì)對(duì)信號(hào)還是有一定的屏蔽，所以這對(duì)廠家的天線設(shè)計(jì)，也提出了更高的要求。

陶瓷外殼（氧化鋯陶瓷面板）
和亮面金屬或者亮面玻璃一樣，小米手機(jī)陶瓷外殼也容易留下指紋。
氧化鋯制造的手機(jī)陶瓷外殼大致工藝：氧化鋯粉體加入粘結(jié)劑，注射成型，經(jīng)過400℃-700℃脫脂，然后使用高溫?zé)Y(jié)成型，最后表面拋光修飾。
氧化鋯燒結(jié)窯爐
下面讓我重點(diǎn)介紹一下氧化鋯陶瓷外殼重點(diǎn)生產(chǎn)工藝：
前面我們介紹過氧化鋯制造手機(jī)陶瓷外殼大致工藝：氧化鋯粉體加入粘結(jié)劑，注射成型，經(jīng)過400℃-700℃脫脂，然后使用高溫?zé)Y(jié)成型，最后表面拋光修飾。
上圖學(xué)名叫AB爐或者叫U型爐，一邊脫脂一邊燒結(jié)；右邊的雙孔窯爐是成形脫脂用，雙孔結(jié)構(gòu)是為了減少粘結(jié)劑里面的有機(jī)發(fā)揮物對(duì)物品的影響，左邊的窯爐是高溫?zé)Y(jié)成型使用的，在這個(gè)窯爐出來以后的收縮率是非常高的。
氧化鋯需要高溫?zé)�，燒制之前和燒制之后�?huì)產(chǎn)生很大的縮水現(xiàn)象，這樣生產(chǎn)廠家就不容易控制它的造型，而且燒制過程破損率也是非常高的，所以成品率非常低。據(jù)了解，小米 MIX 的良率只有 10%。
這么低的良率，對(duì)于要量產(chǎn)且大規(guī)模上市的產(chǎn)品來說，基本是不可想象的。所以此前，這種材料更多的是用在 Vertu 等手機(jī)的按鍵上。
用上陶瓷機(jī)身的小米手機(jī) 5 陶瓷版一直被產(chǎn)能困擾，而小米 MIX 更是直接打出了“概念手機(jī)”旗號(hào)。
而陶瓷材質(zhì)想要在手機(jī)中真正普及開來，一個(gè)最大的問題，實(shí)際是成本難以降下來。
陶瓷材料要想真正普及開來，恐怕良率這個(gè)問題還得取得突破才行。
今天重點(diǎn)講的是蓋板，蓋板就是區(qū)分指紋識(shí)別好壞的重要指標(biāo)，蓋板的材料有藍(lán)寶石、陶瓷、玻璃等。
為了讓指紋識(shí)別有更好的體驗(yàn)，市面上出現(xiàn)了氧化鋯陶瓷和鋼化玻璃兩種藍(lán)寶石蓋板的代替品，鋼化玻璃存在著和藍(lán)寶石玻璃一樣的缺點(diǎn)，那就是厚度無法進(jìn)一步變輕薄，同時(shí)沒有藍(lán)寶石玻璃的硬度，容易被灰塵磨花，節(jié)點(diǎn)常數(shù)和抗彎曲能力同樣較差，所以基本上不會(huì)被應(yīng)用。而另外一種新型材料就是氧化鋯陶瓷，氧化鋯陶瓷的介電常數(shù)是藍(lán)寶石的3倍，所以采用氧化鋯陶瓷蓋板的指紋識(shí)別模塊在識(shí)別的靈敏度和成功率上更加出色;同時(shí)由于韌性是藍(lán)寶石玻璃的3倍以上，在保證了足夠的抗摔強(qiáng)度下，厚度可以進(jìn)一步壓縮;最重要的是氧化鋯陶瓷的成本僅僅是藍(lán)寶石玻璃的四分之一，可發(fā)展性更大。
　　對(duì)于藍(lán)寶石玻璃、鋼化玻璃、氧化鋯陶瓷、涂覆式指紋識(shí)別方案的優(yōu)略點(diǎn)已經(jīng)相當(dāng)?shù)拿黠@，氧化鋯陶瓷在讓用戶使用 體驗(yàn)更加出色的前提下，讓手機(jī)整體成本更低。據(jù)透露，已經(jīng)有超過20款手機(jī)采用了氧化鋯陶瓷蓋板的指紋識(shí)別模組，隨著指紋識(shí)別市場的不斷擴(kuò)大，氧化鋯陶瓷蓋板的市場也更加廣闊。在2016年，搭載指紋識(shí)別設(shè)備的市場規(guī)模將達(dá)到5億，而2016年將會(huì)達(dá)到更多的17億臺(tái)。
  性能 單位 氧化鋯 藍(lán)寶石 鋼化玻璃
1 維氏硬度 HV 1150 1700 900
2 介電常數(shù) F/m 32~35 11.5(//c),9.3(|c) 3.5~3.7
3 室溫抗彎曲度 /MPa 800~1200 800 400
4 室溫?cái)嗔秧g性 K1c/MPa^0.5 6 2 3
5 楊氏模量 GPa 210~238 380 70
6 熱膨脹系數(shù) 1E-6 /K 10.2 8.8 8~10
7 室溫導(dǎo)熱率 W/m.k 1-2 24 0.4
8 抗熱震性 △T/°C 250 200 80
9 密度 g/cm3 >0.6 3.97 1.2~2.0
10 熔點(diǎn) °C 2680 2303 600