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液態金屬手機製作方法

發布時間:2022-05-24 06:53:47

❶ 首款液態金屬手機竟然不是iPhone,液態金屬有什麼優點

液態金屬的定義:
液態金屬指的是一種不定型金屬,液態金屬可看作由正離子流體和自由電子氣組成的混合物。有一些金屬由於熔點較低,在常溫下也處於液體狀態,例如大家熟知的汞,此外還有許多合金在室溫甚至在很低的溫度時也為液態,如稼銦合金(以一定配比製成合金後,在室溫下即呈液態)。

關於液態金屬的誤區:
在有些報道中我們也會看到液態金屬的身影,如此前媒體報道的液態金屬將應用在手機中,這里的液態金屬其實是一種金屬玻璃,即在高溫金屬融化後運用技術將其液態化的原子狀態保留在其固態中,這樣的金屬在物理、化學、力學性質上都同其本來固態化時有很大區別,例如其能降低電能損耗,因此被運用在電力、電子行業,有很好的節能性,此外還具有較高的抗腐蝕及高耐磨特性,運用在手機中會增加手機的抗摔、抗劃能力。與傳統固態金屬材料多為晶體不同,這種金屬的原子排布無序,因此也被稱為非晶合金。「液態金屬」是非晶合金的另外一種稱號,而非晶合金是更一般的名稱。但這並不是真正意義上的液態金屬,其在室溫時並不是液體狀態。運用於手機上的「液態金屬」指的就是非晶體合金。

非晶體合金的優點:
①優異的加工性能、優異的力學性能。因其「流動性」比傳統的靜態金屬材料更好,在加工時,更容易利用模具進行精確加工成型。
②高彈性。傳統的晶體材料雖然原子排布有序,但是由於各種各樣的問題,導致實際制備的材料,其原子並不是如理論那樣完全規整排列。這就是我們所說的缺陷。純金屬的彈性是自然界中最好的,但是由於這些缺陷的存在,實際制備的金屬材料彈性比純金屬的理論彈性要差很多。非晶合金,由於其本身原子排布無序,所以天生不存在這個缺陷。這就導致非晶合金的彈性更接近於純金屬,比普通的晶態金屬材料高很多。
③耐腐蝕和低電磁損耗。晶態金屬材料中的原子排布缺陷,會導致材料容易被酸性液體腐蝕生銹,晶態金屬作為電力元件,如變壓器鐵芯用於發電時,其中的缺陷還會導致電磁能的損耗。而用非晶合金製成的鐵芯損耗極低,這也是非晶合金目前的一種重要應用。
④金屬光澤。
⑤高強度。

非晶體合金在手機上的應用:
其具有的高強度和金屬光澤性可以應用於手機外殼等手機配件中,首款「液態金屬」手機是2015年6月8日,美國TURING圖靈機器人工業在上海發布TURING(圖靈)手機,其機身採用的是就是非晶體合金。 蘋果公司很早就有關注「液態金屬」並在產品中運用,蘋果手機4/4S及其後續產品的SIM卡槽的取卡針都是「液態金屬」。

❷ 淘寶上面的iphone手機的金屬外框是怎麼做出來的

金屬外框加工主要分三步,第一步鑄造,即用模具將液態金屬成型;第二部精加工,即用數控機床等設備對鑄造成型的金屬進行精加工;第三步為表面處理和上漆。最後可能還要組裝包裝一下。

❸ 液態金屬新突破是怎麼回事

近日,中國科學院理化技術研究所低溫生物與醫學研究組首次報道了液態金屬可在石墨表面以任意形狀穩定呈現的自由塑型效應,並實現了逆重力方式的攀爬運動,研究以封面文章形式發表於《先進材料》。

安泰科技:公司由鋼鐵研究總院改制而來,擁有雄厚技術實力,主要產品包括三大類:超硬及難容材料製品、金屬功能材料和精細金屬製品。其中,金屬功能材料板塊包括非晶材料和稀土永磁兩部分;公司是全球兩家能夠生產非晶帶材企業之一,安泰科技非晶製品公司的國家非晶微晶合金工程技術研究中心已啟動萬噸級非晶帶材及製品項目,2010年二期工程完成後已實現年產4萬噸鐵基非晶帶材規模。如下游需求仍有空間,將繼續擴建產能提至7-10萬噸/年。公司規劃在非晶行業處於鐵基帶材產能世界第二,納米晶帶材、非晶磁粉芯產能世界第一,最終實現銷售收入10億元.

❹ 揭秘液態金屬:蘋果用它打造手機終結者

【IT168 評測】有傳言稱,蘋果將在新款的iPhone上更多的採用液態金屬材質。而隨著蘋果將美國Liquid Metal科技公司的液態金屬獨占使用權續約至2016年,該傳言也越來越接近事實。那麼,作為一個由來已久的概念,液態金屬究竟是什麼?蘋果為什麼會因為它,而不惜簽訂獨占使用合約?創新乏力的蘋果又將會把這種材料應用於何處?我們距離液態金屬材質的iPhone還有多遠呢?今天的機情觀察室,筆者將帶你一起探尋。


液態金屬究竟是什麼?

液態金屬,學名叫做非晶態金屬合金,而並非是字面描述的「液態的金屬」。當然,常溫下的液態金屬,也因其內部合金成分,分為固態與液態兩種。其實說到底,只是熔點不同罷了。並且,如同奧氏體不銹鋼一樣,液態金屬看似玄乎其玄,但其實它早已經滲透到了我們的生活中。舉例來說,現在的某些台式機CPU散熱組件,以及最近手機端開始出現的冰巢散熱技術,都是利用液態金屬較高的熱傳導率實現的;此外,諸如歐米伽等高檔手錶的外部刻度環等零部件,也應用了液態金屬材質。至於蘋果,也早已將液態金屬材質應用到了iPhone的取卡針。從普及程度來說,液態金屬並非什麼未來科技,更不像《終結者》中的施瓦辛格大叔那樣遙不可及。


▲冰巢散熱技術依賴於液態金屬材質


▲液態金屬散熱器(內部流體為液態金屬)

既然如此,蘋果又為何不惜簽訂合約,來獲得該材料的獨占使用權呢?液態金屬又有何過人之處?蘋果又打算將其用在何處呢?

我們先說一說液態金屬的優點都有哪些。作為一種通過特殊手段得到的金屬合金,液態金屬憑借獨特的內部原子結構,擁有了超出普通金屬合金的許多特性。而這些優良特性,也為蘋果的新產品提供了更多的可能。

首先,液態金屬擁有遠遠超出不銹鋼乃至鈦金屬的硬度與耐磨度。以手機為例,無論是屏幕還是外殼,其組成材料越硬,越不易產生劃痕。液態金屬如此高的硬度與耐磨度,如能用作手機外殼或是外部組件,那麼,讓你的手機永葆青春也就不算是白日做夢了;同時,能擁有液態金屬的手機外殼,你也絕對無需擔心手機變彎了。


▲iPhone 6容易變彎

其次,液態金屬能夠輕松獲得絕佳的光澤度,同時擁有永久的耐腐蝕性。也就是說,無需什麼所謂的鑽石高光倒角處理,也無需所謂高達多少道工序的陽極氧化工藝,用上液態金屬,輕輕鬆鬆便可擁有永久的絕佳光澤。光是這一點,就足以讓液態金屬脫穎而出,並現身於眾多奢侈手錶,以及高檔飾品之上。這對於已經藉助Apple Watch涉足奢侈品行業的蘋果來說,意味著高端定製又多了另外一個選擇。而iPhone也將可以藉此全面提升自己的逼格。


▲歐米伽手錶刻度環採用液態金屬材質

再者,液態金屬較低的熔點,更適合注塑成型工藝。也許有人會納悶,剛才不是說蘋果看中的是高熔點液態金屬嗎?需要說明的是,前文提到的低熔點液態金屬在室溫下即可轉變為液態;而與之相對的高熔點液態金屬,雖然名字里有一個「高」字,其熔點也要比對應的普通金屬低很多。有了注塑成型工藝,蘋果便可以用它做出一些常規的CNC機床無法做出的產品形狀了。


▲液態金屬能夠讓更多概念機成為現實

其實,總結起來,液態金屬在熔點很低的情況下,仍然能在固態擁有超乎尋常的硬度、光澤度、耐磨度以及耐腐蝕性,這對於普通金屬來說,幾乎是不可能的。液態金屬的這些特性,也允許蘋果去隨意的發揮想像的空間,因為在最終成型之前,液態金屬仍是液態;而一旦成型,蘋果又無需考慮表面處理工藝,因為光澤度以及耐磨、耐腐蝕性已經達標了。這才是真正的一勞永逸,明白了這些,再去看蘋果為何獨佔了該材料的使用權,也就不足為怪了。

說到這,很多用戶會自然而然的想到,既然液態金屬有如此多的優良特性,那為何蘋果至今都未大范圍使用該材料呢?

上天是公平的,沒有完美的人,自然也沒有完美的材料。高熔點液態金屬的形成,需要極其苛刻的轉換條件。具體來說,就是需要溫度以每秒100萬攝氏度的速度下降(沒錯,是每秒100萬攝氏度),只有這樣才能讓液態的液態金屬轉變為固態的液態金屬(像繞口令一樣,看不懂就多讀兩遍吧),否則,得到的就僅僅是普通的金屬合金而已。以目前的技術,這樣的溫度變化並非無法實現。只是考慮到溫度傳遞是需要時間的,液體金屬的內層永遠要比外層需要更久的時間,才能降到固化所需的溫度。這也就導致了,目前人們所見到的液態金屬多為薄片狀。


▲用於散熱的液態金屬薄片

不得不說的是,液態金屬還有一個很讓人頭疼的弱點,那就是太脆了(高硬度金屬中很常見的一個缺點),這一點也導致目前該材料只能依附於其他材料存在,以降低震動帶來損壞的可能性,比如歐米伽某系列手錶的刻度環,就是用液態金屬與其他材質復合而成。而iPhone的外殼要比手錶的刻度環大得多,要想在iPhone上面解決液態金屬的這兩個大難題,可不是一兩天就能完成的。

那如此說來,我們還能不能見到採用液態金屬材質的iPhone呢?如果可以,這個時間有需要多久呢?

值得一提的是,液態金屬在手機端的應用,我國的宜安科技已經走在了蘋果的前面。前段時間剛剛面世的圖靈手機,就採用了液態金屬材質作為手機邊框,遺憾的是,目前並不清楚該手機的液態金屬厚度為多少。盡管如此,事實也已經證明,液態金屬手機並非不能用於手機,關鍵在於,蘋果想用液態金屬做出什麼樣的手機罷了。


▲採用液態金屬邊框的圖靈手機

雖然追求極致的喬布斯已經去了,但不可否認的是,蘋果依然是一家擁有足夠技術專利以及資源整合能力的科技公司。蘋果有能力針對液態金屬的缺點,對現有的加工工藝做出優化,這一點從蘋果已曝光的相關專利也能窺知一二。蘋果極有可能會通過多層復合或是結合其他材料的方式,實現液態金屬的大范圍使用。不過,考慮到蘋果不優化到極致,絕不盲目採用新技術的習慣,我們應該不會在iPhone 6s上面看到液態金屬機身了。


▲蘋果液態金屬分層復合相關專利

當然,既然蘋果已經將美國Liquid Metal科技公司的液態金屬獨占使用權續簽到2016年,我們倒是可以期待一下所謂的iPhone 7。從iPhone 5發布至今,鋁合金一體機身已經出現在了更多的品牌手機中,蘋果在機身設計以及機身材料上,已然沒有了以往絕對的優勢。而iPhone 5時代就已出現的「折彎門」,也已經在iPhone 6身上愈演愈烈,蘋果急需要新的材料,來解決外觀創新乏力以及「折彎門」這兩大難題。

液態金屬將用於iPhone的傳聞雖然由來已久,但液態金屬對於蘋果,從來沒有現在這般重要過。後喬布斯時代,iPhone在外觀以及工業設計方面已經不像以前那般優勢明顯了,蘋果急需一場新的變革,而突破點很可能就是液態金屬。也許就在明年,我們就能看到電影《終結者》中的「金剛不壞之身」在手機上成為現實了。(註:所有圖片均來自網路)

雖然,作為iPhone 6/6 Plus的優化版本,新版iPhone並不會在外觀上做出大的改動,也不大可能採用液態金屬作為機身材料,但新版iPhone對於前代配置上的提升與優化,還是值得期待的。那麼,新版iPhone究竟會帶來哪些令人期待的改變呢?在此,筆者對目前比較靠譜的iPhone傳言做一個匯總,以供大家參考。

更高的屏幕解析度

屏幕方面,據目前得到的消息,新版iPhone將極有可能會維持現有屏幕尺寸,依舊推出4.7英寸與5.5英寸兩個版本。而屏幕解析度方面,4.7英寸版本將有可能提升至1080P級別,PPI達到468;而5.5英寸版本將有可能達到2K級別,PPI將高達534。


▲iPhone各代屏幕演變(圖片來自網路)

相對於安卓陣營的主流1080P解析度,iPhone 6解析度仍維持在1334x750,隨著安卓旗艦紛紛上馬2K屏,iPhone屏幕解析度與安卓旗艦的差距將越來越明顯。將新版iPhone 4.7英寸版本屏幕解析度定在1080P,會是一個既穩妥而又不算激進的選擇。值得一提的是,新版iPhone屏幕還將支持Force Touch功能,通過不同的按壓力度能夠實現不同的功能效果。

更大的運行內存

內存方面,有消息稱,新版iPhone將會首次搭載2GB LPDDR4內存。更高更快速的運行內存,再搭配上新版的A9處理器,勢必會為新版iPhone帶來很明顯的性能提升。從iPhone 5開始,iPhone的運行內存就維持在了1GB。雖然說iOS系統的優化程度讓蘋果有底氣這么做,但隨著各種軟體佔用的存儲空間越來越大,更大的運行內存已經變得刻不容緩了。

更高的攝像頭像素

拍照方面,很多證據顯示,新版iPhone將會採用更高像素的攝像頭,包括前置攝像頭。具體而言,新版iPhone的主攝像頭像素將會提升至1200萬像素,而前置攝像頭則會提升至500萬像素。


▲iPhone 6採用800萬像素攝像頭(圖片來自網路)

攝像頭的像素數,是每年新版iPhone上市前都會被反復討論的問題,但固執的蘋果硬是將一個800萬像素的攝像頭用了三年。隨著安卓陣營旗艦在攝像頭像素方面大步向前,iPhone上的這顆800萬像素攝像頭已經顯得有些力不從心了,尤其是在細節的展現方面。對於新版iPhone來說,1200萬像素會是一個不錯的選擇。而且,有證據顯示,蘋果對於這顆1200萬像素攝像頭已經優化了一年有餘了。

除了以上升級以外,新版iPhone還將帶來全新的A9處理器,分為14nm與16nm兩種版本;同時,新版iPhone也將內置更大容量的鋰聚合物電池。總體而言,在外觀變化不大的情況下,新版iPhone會是現有iPhone 6與iPhone 6 Plus的加強版本,包括7000系鋁合金帶來的更加穩固的機身。

在屏幕已經變得「比大更大」之後,蘋果將朝何種方向進行突破是人們比較關心的一個話題。當手機的外觀設計,操作方式以及細節體驗變得越來越雷同的時候,缺乏創新會給蘋果這樣的行業領導者帶來很大的壓力,能否頂住壓力,繼續拿出顛覆性的設計驚艷世人,將是蘋果的發布會最大的看點,無論是今年還是明年。

❺ 全球首款液態金屬框手機發布 液態金屬手機有什麼優勢

液態金屬的定義: 液態金屬指的是一種不定型金屬,液態金屬可看作由正離子流體和自由電子氣組成的混合物。
有一些金屬由於熔點較低,在常溫下也處於液體狀態,例如大家熟知的汞,此外還有許多合金在室溫甚至在很低的溫度時也為液態,如稼銦合金(。。

❻ 液態金屬,究竟是什麼「鬼」

?在科幻電影《變形金剛4》中,一家科技公司研製出了一種「可隨意變換形態」的金屬材料。以這種材料製成的人造機器人可以隨意控制自己的外形。類似情節在電影《終結者》中也有出現,以某種金屬材料製成的機器人,可隨意改變形態。這兩部電影中,這種材料是產自「賽博坦星球」的液態金屬。

無獨有偶,最近有報道稱2015年年底將有一款全液態金屬智能手機發布,聽起來很炫酷,那麼,現實中的「液態金屬」能否像電影中那樣,隨意變換形態呢?

?

❼ iPhone 使用的「液態金屬」指的是什麼

受啟發於 @張茂 和 @張一劉 ,因為他們兩個的答案最初看到覺得完全矛盾,後來仔細查詢了,才發現他們兩個人都是說的對的,只是受限於環境,都沒有說全面而已。看得出來,張茂同學確實是研究液態金屬的,但是由於沒有接觸到 iPhone 的生產過程,所以不明白 iPhone 的液態金屬用在了何處,而張一劉先生則是接觸了 iPhone 的外殼生產,所以能夠具體到 Al 所用型號(感謝張先生透露的這一點點信息,足夠我完成查證了),但是因為 iPhone 生產部件的代工廠分布過散,張先生一樣沒有知道液態金屬的應用部件。
Amorphous Alloy 就是 iPhone 所用材料的統稱,其中 Amorphous 是指的非晶態的,Alloy 則是指的合金。而這一材料由於生產困難,工藝要求高,並沒有能夠用於 iPhone 的外殼,而是用在了 iPhone 的 SIM 卡托取卡針部分。這一部分,是由美國 LiquidMetal 公司生產(液態金屬名稱的由來),所以可能張先生沒有接觸到。

(取卡針)
這就是非晶態金屬的真身了,在沒有接觸過之前,很多人會誤以為液態金屬長成這樣:

或者,這樣:

哦,不對,應該是這樣:

甚至有人在看到蘋果採用液態金屬的新聞後說了這么一句話:

這個……腦洞太大完全堵不住……
所以我來結束這一切。
正文
要說液態金屬,我們首先得從普通金屬說起:
作為一個讀過初中的好孩子,我們知道,金屬由金屬鍵鏈接,被老師們描述為:
Positive ions surrounded in a sea of electrons.
即金屬陽離子沉浸在自由電子的海洋中。
金屬鍵會影響金屬以下幾個特性:
Hardness
Melting point
Strong
Tough
Malteable
Electrically conctive
Thermally conctive
其中,對於日常使用,我們主要關心:
Hardness
Strong
Tough
Malteable
其餘的,除非特殊用途,一般生活中不會存在太多的影響。
Hardness
即硬度,被描述為材料抵抗永久性損壞(刺穿、缺損)的能力。說白了,就是你手機哐當一下掉地上,拿起來的時候,外殼上有沒有劃痕。
這中間,損壞這個種類,初中老師也說了(初中老師好偉大……),分為 Elastic Deformation(彈性形變) 和 Plastic Deformation(塑性形變)。
那麼思考一下,同樣是受力為什麼會出現這兩種區別?
初中老師這個時候不管用了,因為初中知識只能告訴你,受力超過了材料的彈性限度,物體就發生塑性形變了,那麼,為什麼?
萬能的大學老師出現了,大學老師說,因為原子出軌了。

(原諒我找不到原子……)
本來,大家應該是端端正正做好,比如如下面這樣:

嗯,很規矩,但是受到外力作用,出現了上面幾個「王.八.蛋」,於是大家就走散了……
認真點說,這叫原子發生永久性位移,那麼位移發生之後,為什麼材料會改變性質和形狀呢?
下面,要引入一個概念:
Crystallinity
抱歉我也拿不準這個的中文叫什麼,叫結晶性( 謝謝@張小魚怒 )……
這個 Cristallinity 是什麼,其實就是元素中,原子排列的形式,我們可以想像,金屬內部如果放大,不會是亂成一鍋粥的,這是它的天然屬性,即有 Distinct crystal lattice structure。但是,並非所有的物體,都有這個 Distinct crystal lattice structure,比如玻璃、陶瓷等等 Ceramics(無機非金屬)材料或者 Polymers(有機高分子)材料。
所以,往下又會分出三種類型的材料:
Crystalline 晶體
Semi-crystalline 半結晶體
Amorphous 非晶體
這個時候,看到 Amorphous,應該知道我們的液態金屬 Amorphous Alloy 屬於哪一類了吧?
回到之前的 Cristallinity,為什麼要提及這個 Cristallinity,因為它決定了原子排列的有序程度,而根據生活常識,我們知道,一間房間越有序,是不是要想讓它變得混亂越容易?
這就是原因,物質總是傾向於從有序變為無序,從高能變為低能。
為了更好的理解,以作為 Crystalline 的金屬,又可以在 Atomic Crystalline Formation(原子晶體結構)上,分為下面三種( @左昊誠 謝謝你提供的翻譯,但是感覺直譯的名字不如縮寫好記):
Body-Centered Cubic (BCC)
Face-Centered Cubic (FCC)
Hexagonal Close Pack (HCP)
很煩有木有,好吧我也很煩,尤其最後一個的讀音……
首先根據圖片在腦袋中想像一下,不要單純的只看一張圖,要嘗試想像大量同樣的結構拼接之後會怎麼樣,然後我分別解釋一下:

Body-Centered Cubic (BCC)
因為是以一個原子為中心的正方體,所以很多的類似結構組合之後,會出現大量原子 Overlap(應該翻譯為重疊),因為每一個原子,都可以作為周圍 8 個原子的中心。所以!每一個原子的各個方向的受力都是均勻的,因此需要更大的力使其發生 Plastic Deformation(塑性形變),因此,Hardness 很高(但是不比 Ceramic 高,原因等會說)。同樣的,它的 Strong 和 Tough 都很強,但是,這就導致了這一結構的金屬 Ductility(延展性)並不是很強,三種結構中,屬於中間水平。
主要為這一結構的材料,是 Steel(鋼)(含鐵),為什麼我要用英文,因為之後會有鋼的表示法。
Face-Centered Cubic (FCC)
可以想像的出,因為不存在 BCC 中的重疊結構,那麼內部受力就是不均勻的。內部出現矛盾,表現出來就是容易瓦解。也導致它存在大量的 Slip Planes(在知乎上提過問,翻譯過來應該是滑移面),這個 Slip Planes 等下說。因此,它的硬度比 BCC 要低,Strong 和 Tough 也都要低些,但是反過來,它的 Ductility 很好,適於成型和加工。
主要為這一結構的材料,是 Aluminum(鋁,簡稱 AL)
記住這兩個主要材料的分類,就可以記住這兩個結構 BCC 和 FCC 的大概性質。
Hexagonal Close Pack (HCP)
這個很特殊,中間層和上下層不鏈接,上下為 FCC,中間為 BCC,所以它有 BCC 的硬度,Strong 和 Tough。你以為它結合了 BCC 和 FCC 的全部優點嗎?你真是想太多啊……如果真的有,那我們就可以一起造鋼鐵俠了……它的缺點,就是比 BCC 還低的 Ductility,以至於可以用 Brittle(質脆)形容性質。
* 剛剛提到了一個 Slip Planes,這個東西是這么被定義的:
Slip planes are essentially paths of least resistance through which atoms are able to move, to compensate for applied loads and forces.
說白了就是一個滑不溜鰍的面,然後王.八.蛋們,哦,不對,原子們受力後可以在上面從這里跑到那裡。
這個面存在的越多,原子就越容易移動,原子越容易移動,材料就越軟。
然後呢,我們開始討論一下比原子更宏觀一點的一種結構:
Grains(精子,不對,萬惡的輸入法,晶粒)
The basic crystalline unit, or unit cell, is repeated, as illustrated
這個東西,就是晶粒:

這些晶粒的形成,是這樣來的,如同攪基一樣,一開始是兩個原子覺得合適,然後他們在一起了,這是正常的,之後遇到了第三個,覺得不錯,三個人就在一起了,這就是 3P,然後又走啊走,見到第四個人,順理成章的,4P 了,隨著人數的增加,慢慢的就是 5P,6P,7P……一直到 100P,1000P 都可以繼續下去,大家一起搞來搞去就把事情搞大了。
但是,隨著人數的增加,每個人喜歡的姿勢和角度都不一樣(Alignments or Orientations),有的喜歡上下,有的喜歡前後,有的喜歡 69,搞來搞去各種姿勢扭曲在一起,就形成了 A Polycrystalline Solid。但是,由於大家都是同一種東西,除了某些人外,這個主要的結合部位(化學鍵)和方向(鍵角)基本還是一致的,這就保證了晶體結構基本還是在三個裡面不停的轉。
於是搞出了下圖這種東西:

這就是亂倫的社會……然後不同的大大小小(Size)亂倫社會因為外力和內力的原因在 Grain Boundaries(晶界)碰到了一起,就有一次的一起亂倫……於是形成了上圖所示的東西。
因為畢竟大家口味不同,所以還是會有小小的不合適,所以存在這種 Dislocations(錯位):

當然這些不重要,我只是一說而已。
休息一下
上文我們講述了這么幾點:
三種不同的晶體結構有各種不同的性質;
金屬內部的結構可以重組(一起散場,然後再換不同的伴侶);
同一種金屬,也有不同的晶體結構、晶粒大小和錯位。
接下來,討論一點合金和無機非金屬:
合金分為:
Ferrous Alloys(含鐵合金)
Non-ferrous Alloys(不含鐵咯)
其中,Ferrous Alloys 在 iPhone 中的應用,是 Steel(鋼);而 Non-ferrous Alloys 在 iPhone 中的應用,是 Aluminum(鋁)。
鋼,又分為 Low / Med / High Carbon Steels:
Low-Carbon Steel
含 Carbon(碳)量少於 0.20%
Med-Carbon Steel
含 Carbon 介於 0.20%~0.50%
High-Carbon Steel
含 Carbon 介於 0.50%~1.0%
Ultra-High Carbon Steel (Cast Steels)
含 Carbon 介於 1.0%~2.0%
Cast Iron (鑄鐵)
含 Carbon 超過 2.0%
這里,我們知道,Carbon,即碳,可以和鐵 Fe 在加熱時,變成 Fe3C,這個東西是一個很特殊的 Intermetallic Compounds,硬度很高,但是基本沒有 Ductility。和鐵混合後,能夠極大的改變鐵原有的性質,體現在 Carbon 含量越高,鋼的硬度越高,但是質地越脆。
這里介紹一下鋼的讀法:
比如 1018 Steel,前兩者 10XX,是告訴我們剛裡面有哪些元素(鋼不止可以加碳,還可以加 Chromium 鉻增加硬度和抗腐蝕性、Copper 銅增加機械加工性、Manganese 錳降低易碎程度、Molybdenum 鉬穩定碳化物並且阻止晶粒增大、Nickel 鎳可以增加韌性和抗腐蝕性、Vanadium 釩可以在穩定韌性的同時增加強度)
而後兩個 XX18,則是告訴我們碳的含量,比如 18 就是 0.18% 的碳。
(寫到這里去洗了個澡然後回來看到電腦上有頁面順手就關了……幸好有保存……嚇死爸爸了……)
補充一個小知識:
Stainless Steels(不銹鋼)分為三種:
Ferritic(鐵素體不銹鋼)— —含有大量的 Chromium(鉻),以至於不會變為 Austenitic(奧氏體),價格低,抗氧化性好。
Austenitic(奧氏體不銹鋼)— —含有 Nickel(鎳),高韌性、高可塑性、低強度。
Martensitic (馬氏體不銹鋼,謝謝 @聞志恆 )— —比 Ferritic 含鉻量低,目前非均勻相(別問我相什麼意思……又可以說一大截……簡單來說就是均勻的、可定義結構的、可知化學成分的混合體或單質,比如空氣,比如冰)中可製造的最硬的鋼。
然後介紹 Non-ferrous Alloys,以鋁為例子:
Corrosion Resistance(抗腐蝕)
Ease of Fabrication(易鑄造)
High Electrical and Thermal Properties(高導電導熱性)
Light Weight(輕,對比 iPhone 4/4S 和 iPhone 5s 就大概知道)
Strength at Elevated Temps(溫度基本不影響強度)
Aesthetically Appealing(美觀,鐵什麼的都黑不溜秋的)
以上特性,請結合 Al 的晶體結構理解
然後,在張一劉先生答案中提到的:
我很明確告訴你,iPhone 5 外殼不是液態金屬,它採用的是由金橋鋁業生產的 AL6063 T6 型號鋁合金(鋁擠而成),通過數控機床加工型腔,外形,再注塑將上中下三個金屬塊連起來,再用數控機床加工,中間省略了(怕擔上泄密罪名)最後陽極染色,這個外殼就加工好了。
我能說液態金屬陽極染色的工藝不行么,其實就是連 AL7075 陽極染色都有問題。
中的 AL6063 和 AL7075 是什麼意思呢?
不同於鋼,鋁的讀法是
X-X-XX
其中第一個數字和鋼差不多,是用來定義所加元素種類的:
1XXX – 99% Aluminum 基本是純鋁
2XXX – Copper 加銅
3XXX – Manganese 加猛
4XXX – Silicon 加硅
5XXX – Magnesium 加鎂
6XXX – Magnesium & Silicon 這是硅和鎂
7XXX – Zinc 鋅
8XXX – Other Elements
而第二個數字,表示合金中的元素或雜質極限含量的控制要求,如果第 2 位為 0,則表示其雜質極限含量沒有什麼特殊的控制要求,如果是 1~9,數字越大,控制的要求越多,一般情況下是 0。
最後兩位數,和鋼不一樣,用於指明這一種鋁在同類型中的數字。
所以,我們知道,iPhone 5 所用的鋁,是硅鎂鋁合金。為什麼用了 6063 而非 6061(強度更高),因為 6063 更適合擠壓後拋光和陽極氧化上色。
介紹完了材質,我們講講 Strain(應變)和 Stress(應力)
Strain(ℰ)
A material』s deformation reaction to an outside force or load
指的是材料對於外力作用的變形反應,原子通過破壞晶體結構來補償外力作用。
想像一下兩個人(當然可以是 3 個 4 個甚至更多人)在一起獲得生命的大和諧時,你們身下的那張床和床墊……
根據姿勢的不同,Strain 還有不同的表現:
Compressive 壓縮
Tensile 拉伸
Shear 扭曲
想想真是活色生香……
Stress(σ)
How a material internally distributes the applied load.
請再三注意這個詞,internally,內部的。
也就是,你和你女朋友獲得生命的大和諧時,床墊裡面的彈簧分散向各個部分的力。
為什麼要強調這一點,等會高潮部分會說。
正常情況下,Strain 和 Stress 是成線性關系的:

但是直到外力不斷施加……
就會到達一個叫做 Yield Point(屈服點,謝謝 @張小魚怒 )的點,這個點,就是材料內部原子開始(一定注意是開始)從原始位置移動到新位置的點。(也就是上圖中兩條線的焦點)
然後繼續施壓,就變成了這幅萎樣:

是的……高潮了……
這個點,叫做 Ultimate Tensile Strength (UTS)(極限抗拉強度)……過了這座山,東西就斷了……

這是常見的幾種材料的各種數據……
其中鋁還是用了比 6063 更高強度的 6061
好了廢話說了一大堆,開始正式的說 Amorphous Alloy(非晶態金屬,俗稱液態金屬)是個啥子玩意了……
最後一次鋪墊,真的,我發誓
我們來了解一下怎麼改變金屬性質:
看過金剛狼的孩子們應該記得,金剛狼的身體里,被改造後是大量的超高密度合金(和美國隊長的盾牌一樣),在電影里,有這么一段對話:
將軍說:你知道把金屬注入你身體最難的是什麼嗎?
將軍自己回答:是保持超高密度合金的液態(把液態的粘稠物注入金剛狼的身體……OMG……難怪金剛狼當時那麼痛苦後來那麼撕心裂肺的想找將軍)

誰爆我菊花!
這種熔化金屬再凝固的過程,就是我們改變金屬的一種方法:
Heat Treatment
The controlled heating and cooling of materials for the purpose of altering their structures and properties.
兩個元素把握好,就可以控制金屬,人人都是萬磁王:
Temperature
Rate of Cooling
怎麼做呢?
一步步來
我們知道金屬有 Distinct crystalline lattice structure,傾向於 Form Naturally
當合金合成時,作為溶質的原子溶解進作為溶劑的原子,像這樣:
然後不斷的加熱(Tempetrature),金屬會溶解,成為 Molten State
這個時候,如果讓金屬冷卻下來(我沒有說速率 Rate 喲),金屬原子就會失去能量,開始形成固體
怎麼形成?失去能量的低能金屬原子會開始重新排列(高潮完以後能量低,然後重新找伴侶的找伴侶,換姿勢的換姿勢)。這個時候,稱為 Nucleation Points。
然後,找好伴侶,換好姿勢的原子們,又開始重新形成 Grains,至於怎麼形成,請看前面……具體表現在,Grains 的大小在各個方面變大
Grains 們又開始在 Grains Boundaries 遇見其他的 Grains,逐漸形成新的金屬。
前面留了個坑,這個金屬冷卻的速率和溫度都是改變金屬性質的重要元素對吧?那麼,速率有哪幾種?
Full Anneal
Normalized
Quenched
這個我還把坑留著,等會再講。
Heat Treatment 是一種方法,用於改變金屬晶粒大小,但是這種加熱並非唯一的方法,為什麼?因為加熱是為金屬原子提供能量,是不是?只要能夠提供能量,是不是我們也可以改變?
所以,如果我不停的去掰彎一根金屬棒子(請不要想歪了),棒子會斷是不是?
這就是第二種:
Strain Hardening
通過塑性形變,改變晶粒大小。
具體過程:
你得有一根硬棒子……
掰彎它……
在反過來掰彎它……
如此重復(請各位女同胞不要這樣……很痛苦的)
這一彎一直,造成了大的晶粒不斷的被折碎成小的晶粒
導致在 Grain boundaries 區域,內部的 Stress(應力)急劇增大(現在知道為什麼前面反復強調應力是內部的了吧?)
應力與應變在一定程度上為線性(記得圖嗎?)
隨著應變的增大,應力增大,然後 Grains 數量增加,大小減小,金屬材料的整體 Ductility(延展性)下降(可以試試掰回形針,掰斷以後你會發現斷裂處很堅硬)
如果此時 Plactic Deformation 繼續下去,那麼就會造成材料的 Fracture。
這個時候,如果在第 9 步之前,我們為材料加熱,熱能會提供足夠的能量給晶粒,以形成新的晶粒,那麼就可以降低內部應力,提高 Ductility,材料不至於斷裂,但是卻被細分得足夠小。
那麼這個時候回到加熱的速率問題:
先回憶一下晶粒大小對於金屬性質的影響:
Smaller grains = Higher Hardness & Strength, Lower Ductility
Larger grains = Lower Hardness & Strength, Higher Ductility
現在回到之前提到的三種速率,不同的速率,會對同一種材料,造成截然不同的結果:
Full Anneal(最慢)
A material is heated above its phase transition temperature and allowed to slow cool inside of the furnace.
融化材料後,在烘箱中冷卻(比如,針對 AL6061-O 可以從 940 攝氏度每隔 3 個小時下降 10 度),為原子形成晶粒提供足夠的熱量和時間,以形成足夠大、整齊的晶粒。
產出來的東西,有足夠的韌性。
Normalized(中間)
A material is heated above the phase transition temperature and allowed to cool in still air.
就是放在空氣中冷卻,不主動加熱,也不主動降溫。
左為 Full Anneal,右為 Normalized

Quenched(最快)
「Rapid」 cooling of a material. Heat is removed from the material at an accelerated rate using various materials as a quenching media.
通過放在一些溫度較低的媒介里,來達到急速降溫的目的,比如:水、油、金屬、沙子、高分子化合物等等……

這是 Martensite(目前最硬的鋼,可以看出基本沒有什麼晶粒結構可言了)
好的,到這里,我們大概知道了,如果給金屬的溫度越高,冷卻金屬的速率越快,金屬就會有越小的晶粒和越少的晶粒結構,直接影響就是越高的硬度和越低的 Ductility(延展性),反之則是更低的硬度和更高的延展性。
那麼液態金屬是什麼?
是 Amorphous Alloy,非晶態合金,也就是說沒有晶態結構,根本就沒有晶粒,所以延展性低,但是相反的,硬度卻極高,類似玻璃。那麼為什麼不用玻璃呢?因為玻璃基本沒有延展性……Amorphous Alloy 雖然延展性低,但它依舊保留了部分的金屬特性,包括有一定的延展性,只是針對常規晶態合金而言,低了不少。
這樣的材料,用來做手機的外殼是相當合適的,既有超高的硬度(2.5 倍於鈦合金,1.5 倍於不銹鋼),又有一定的延展性不至於像玻璃一樣稍微施加外力就會破碎,而且保持很輕的重量。但是問題在於成本過高,工藝要求高:
這是張茂同學簡單的描述:
要麼直接鑄造急冷而成,要麼在過冷液相區進行塑形加工而成。
解釋一下,之前我們提到了 Martensite 是通過 Quenched 極冷鑄造而成,那麼假設一下,如果直接在金屬保持 900 度以上高溫的時候,瞬間降溫會是什麼結果?那麼我們可以得到根本就是無序原子構成的合金,硬度也會遠強於鋼。
第二個問題是:面對大塊的金屬,怎麼讓金屬內部和外部同時均勻、急速的冷卻?這就是為什麼蘋果至今仍然沒有將 iPhone 和 iPad 的外殼採用液態金屬的原因。
為了達到這種條件,蘋果甚至想通過反重力鑄造來達到極限的冷卻時間:

當然,理想總是好的,現實總是殘酷的,我們現在也只能在 iPhone 的取卡針上看到液態金屬的存在,希望有一天,不管是誰,能夠找到相對簡易的鑄造方法,那個時候,也許 21 世紀就不會是「鈦」的世紀而會是「液態金屬」的世紀了。

❽ 液態金屬成形的一般工藝過程是怎樣的

擠壓,但切削加工的適應范圍廣:一是連接性能好,工人勞動強度較大:一是工藝過程相對較難控制。三是焊接工藝適應性廣。 金屬材料的切削加工是指用機床等對坯料或工件上多餘的金屬材料進行切削。粉末冶金工藝可以直接製成多孔。鑄造是將液態金屬澆注到具有與所需零件相適應的鑄型型腔、適用於批量生產、高溫或者高壓的方式對金屬或其他熱塑性材料進行接合的製造工藝,鑄件的大小不受限制。常見金屬材料的成型加工方法有鑄造,大大降低了批量生產成本、零件的生產方法、合金以及特種金屬材料等,如含油軸承,製作金屬材料,能達到所需的精度和表面粗糙度,在機械製造工藝中一直佔有重要地位,是現代機械製造業金屬材料成型的基礎工藝之一。焊接有以下特點,沒有一種方法是最好的、粉末冶金與焊接等。鑄造的缺點如下:一是可以生產形狀復雜。 焊接是一種用加熱、鍛壓加工,鑄件的性能相對較低、半緻密或全緻密的材料製品。 鍛壓加工是鍛造加工和沖壓加工的合稱。包括了純金屬。 粉末冶金是製取金屬粉末和用金屬粉末或金屬粉末混合物作為原料,費用較低,整體性好;二是適用范圍廣;三是可以選用低廉的廢鋼等作為原料,精鑄、切削加工,容易產生缺陷,可節省大量金屬材料。相應的粉末冶金模具費用較高、粉末冶金等加工工藝的應用日益廣泛。鑄造具有相當鮮明的優缺點;三是在部分鑄造工藝中、復合材料以及其他製品的成形工藝、特別是復雜內腔的毛坯,是利用鍛壓機械的錘頭,使工件獲得所需的形狀尺寸和表面質量的加工方法、沖頭或通用模具對坯料施加壓力、砧塊。金屬材料加工方法眾多、精鍛。粉末冶金製品具有用傳統的熔鑄方法無法獲得的特殊的化學成分和機械物理性能,經過燒結成形,是機械製造中最重要的組成部分,使坯料產生塑性變形,好的焊接加工技術決定了機械製造的根本,獲得所需零件的金屬材料成形方法,待其冷卻凝固獲得所需毛坯。經過鍛壓的工件機械性能顯著提供;二是相比鍛件,也只能加工塑性較高的金屬材料;四是鑄件的形狀和尺寸與所需零件很接近,選擇最合適的方法。雖然工件製造精度在不斷提高。鑄造的優點有,生產批量小。二是焊接結構剛度大。如果焊接不當,則可能會造成性能的下降,影響工件質量,只有根據企業的實際需求,比如箱體。鍛壓加工的工件尺寸精確。切削加工是機械製造工藝中重要的加工方法,不適合小批量生產,但是相應的製造成本較高、齒輪等金屬材料是指金屬或以金屬為主的具有金屬特性的材料的統稱

❾ 液態降溫手機有哪些

液態降溫的手機有很多國產的H W。
液態降溫的方式。如果僅用傳熱的方式使液體快速降溫,不外乎三種途徑:
1、放入低溫環境;如水杯放入冷凍室;
2、擴大換熱面積:將水倒入大的容器;
3、提高換熱系數:用導熱系數高的容器,如鐵制容器,或水流沖刷接觸面;
綜上所述,要想使水快速冷卻,可將杯中水倒入不銹鋼盆中,然後用冷水沖刷外壁;邊沖邊搖動盆內的水. 原理是液態變為氣態的時候發生物理液化反應,液化反應吸熱所以降溫。
氮構成了大氣的大部分(體積比78.03%,重量比75.5%),氮是不活潑的,不支持燃燒,但是氮是維持生命的必要元素。
用途:食品冷藏、冶金工業、洗滌及保護氣、用於氣體激光器、空份設備、電力輸送和廢物處理。
(9)液態金屬手機製作方法擴展閱讀:
用途
酒泉衛星發射中心特燃站生產液氮,它是火箭燃料的推送劑,大量的液氮用高壓把火箭燃料推向燃燒室。
液氮應用於高溫超導電力電纜開發; 應用於緊急維修中對液體管道進行凍結; 應用於物質的低溫穩定和低溫淬火;液氮冷裝配技術( 熱脹冷縮現象在工業中的應用)也廣泛使用; 液氮人工增雨技術; 液氮排液技術及時降液誘噴, 正在不斷深入研究。
採用氮氣井下滅火,火勢被迅速撲滅,同時又消除了瓦斯爆炸危險等。為什麼選擇液氮:因為比其它方法冷卻得更快,並且不與其它物質起化學反應,大大地節省空間,提供了乾燥的氣氛,它是環保的(液氮使用後直接揮發成氣體返回大氣中,不會留下任何污染),它用起來簡單方便。

❿ 液態金屬Turing Phone到底是啥來頭

鳳姐曾經在吐槽國內手機圈時說過,「全球首款」、「世界先列」這些字眼就跟「宇宙超級無敵」一樣,看了就直接呵呵。而最近,一款號稱「史上最硬」的智能手機Turing Phone 橫空出世,並打著「全球首款」液態金屬智能手機的旗號。今天咱們就來好好扒一扒這個手機界「硬漢子」Turing Phone到底是什麼來頭。
在材質上,Turing Phone的機身採用了一種名為「liquidmorphium」的金屬合金。據說其強度比鋼和鈦還要高,再加上鋁、陶瓷、塑料等材質輔助,大大降低了手機摔壞的機率。但是,截至目前,官方一直沒有透露Turing Phone的機身厚度、重量等信息。有業內人士猜測,可能是因為Turing Phone採用了這樣的材質而妥協了厚度和重量。

至於配置,Turing Phone的選擇也讓人看不透。它的處理器是去年的主流款高通驍龍801,同時還配備了3GB RAM和5.5吋1080p屏幕。另外,其內建存儲容量最多可至128GB,前後相機分別為8MP和13MP(帶雙色溫閃光燈),內置3000mAh電池,支持IPx8級別防水和LTE 4G網路。但這樣的配置也談不上多出眾,基本上就是去年手機的標配。

價格方面,16GB、64G和128GB存儲容量的Turing Phone,售價分別為610美元(約合人民幣3800元)、740美元(約合人民幣4600元)和870美元(約合人民幣5400元)。也就是說,一台最便宜的Turing Phone也要3800元人民幣。就這個價位而言,Turing Phone完全是定位高端市場。然而,作為一個之前籍籍無名的品牌,一面世就直奔高端而去,讓人十分好奇Turing Phone的底氣從何而來?
液態金屬機身顯然是這家公司最為自豪的技術。Turing Phone聲稱比所有的不銹鋼手機更加堅固,一直以來,它都在強調所謂的硬度,但這個「優勢」對於用戶的體驗未必會有很大的實用價值。實際上,在正常用力的情況下,如今的智能手機的外殼硬度就足夠牢靠了。「堅不可摧」、「金屬外殼」這類口號聽起來更像是噱頭。而且這些直接得有些粗暴的口號,除了給人留下嘩眾取寵的印象,對品牌的建設未必有多大幫助。
Turing Phone的另一個亮點則是隱私安全。但令人疑惑的是,迄今為止,Turing Phone對於產品的系統始終閉口不談,唯一向公眾透露的,只有表示過在機身的一側有指紋感測器,並使用了獨有的「保護通訊網路」。按照官方所說,這部分所用的安全連接就像銀行信息一樣,具備了絕對的安全性。
事實上,Turing Phone已不是這家公司推出的第一款主打隱私安全的手機。Turing Robotic Instries的前身是QSAlpha。2013年,QSAlpha曾對外宣稱要做一款重點突出隱私安全的Quasar IV智能手機。當時,國內智能手機市場還鮮有專注安全的產品,所以Quasar IV一度引起了一些人的關注。之後,這款手機登陸國外眾籌網站Indiegogo進行眾籌,結果無疾而終。然而,那些曾經支持過Quasar IV眾籌項目的用戶,整整等了一年半才收到了退款。
巧合的是,這次的Turing Phone與之前的Quasar IV,無論在外形還是主要功能上都十分相似,因此有人猜測,Turing Phone就是之前腹死胎中的Quasar IV智能手機。

於是,緊接著,QSAlpha這家公司也遭到了起底。QSAlpha這個洋氣得有些拗口的名字,其實是成立於2012年的德創通信,國內總部位於深圳。目前,德創的官網已經無法訪問,官方微博也在2014年12月份停止了更新。但根據其過去的微博內容我們發現,德創通信一直在強調其設計、測試以及應用開發團隊的「國際化」。不過,德創的創始人兼首席執行官 和德創通信首席運營官等核心高管都是中國人。但在QSAlpha此前的對外宣傳中,一直刻意隱瞞這些背景。如今看來,這家公司一直煞費苦心地把自己包裝成一家外企。
任何科技方面的創新都應該值得肯定,但如果只是炒作,必定會遭到唾棄。QSAlpha究竟將心思花在了哪裡,那就要看接下來它到底會拿出一個怎樣的Turing Phone了 。

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