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先進(jìn)陶瓷——氧化鋯與氧化鋁在3C電子產(chǎn)品中的應(yīng)用

日期：2021-04-28 瀏覽次數(shù)：次

先進(jìn)陶瓷通常指的是采用高純度、超細(xì)人工合成或精選的無(wú)機(jī)化合物為原料，具有精確的化學(xué)組成，精密的制造加工技術(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并具有優(yōu)異特性的陶瓷。先進(jìn)陶瓷按種類(lèi)可分為具有高強(qiáng)度、高硬度、耐高溫、耐腐蝕、抗氧化等特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)陶瓷，以及具有電氣性能、磁性、生物特性、熱敏性和光學(xué)特性等特點(diǎn)的功能陶瓷。

推進(jìn)先進(jìn)陶瓷用于3C電子（即計(jì)算機(jī)（Computer）、通訊（Communication）和消費(fèi)電子產(chǎn)品（Consumer Electronic）三類(lèi)電子產(chǎn)品的簡(jiǎn)稱(chēng)）的引路人，我們不得不提起小米手機(jī)，其首次大膽地應(yīng)用了氧化鋯陶瓷背板于其旗艦機(jī)小米5尊享版上，便已鋒芒畢露，引發(fā)萬(wàn)千關(guān)注，從而加速了先進(jìn)陶瓷在3C電子的應(yīng)用。目前，先進(jìn)陶瓷在3C電子市場(chǎng)中的應(yīng)用受到了廣泛的關(guān)注，其應(yīng)用主要包括手機(jī)背板、穿戴設(shè)備背板和穿戴設(shè)備屏幕、耳機(jī)等小部件中等。

氧化鋯陶瓷材料——硬度高“永不磨損”

5G時(shí)代即將來(lái)臨，鑒于5G通信對(duì)信號(hào)傳輸?shù)囊螅饘俨牧媳嘲灞貙?huì)被淘汰。陶瓷材料、塑料材料、玻璃材料這三者便撐起了手機(jī)背板市場(chǎng)的一片天，形成一個(gè)三足鼎立的局面。手機(jī)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)其實(shí)非常激烈，如何能夠給用戶(hù)帶來(lái)最直觀(guān)的感受、讓用戶(hù)對(duì)其一見(jiàn)鐘情？

當(dāng)然是美貌的產(chǎn)品外觀(guān)設(shè)計(jì)了，手機(jī)外殼材質(zhì)、顏色、質(zhì)感等，是各大廠(chǎng)商競(jìng)爭(zhēng)和目標(biāo)用戶(hù)定位的工具。

而上述這三種材料之中，陶瓷材料可謂是手機(jī)背板材料里的“顏值擔(dān)當(dāng)”！而陶瓷材料里的手機(jī)背板頭號(hào)種子選手便是氧化鋯陶瓷。

目前，用于制作手機(jī)背板的陶瓷材料有氧化鋯、氧化鋁、碳化硅等。而在所有的陶瓷材料中，氧化鋯陶瓷除了具有高強(qiáng)度、高硬度、耐酸堿耐腐蝕及高化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有抗刮耐磨、無(wú)信號(hào)屏蔽、散熱性能優(yōu)良、外觀(guān)效果好等特點(diǎn)，便成為了呼聲最高的手機(jī)機(jī)身材質(zhì)，更重要的是氧化鋯韌性大，耐摔。

（圖：背板材質(zhì)為氧化鋯陶瓷的手機(jī)）

2016年初，小米5尊享版手機(jī)采用氧化鋯后蓋，黑色氧化鋯陶瓷后蓋帶來(lái)非常精致的視覺(jué)感受，為整機(jī)差異化提供亮點(diǎn)。隨后在2016年底小米MIX推出，由當(dāng)代著名的設(shè)計(jì)大師、民主設(shè)計(jì)和極簡(jiǎn)設(shè)計(jì)的倡導(dǎo)者菲利普·斯塔克，采用榫卯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的全陶瓷機(jī)身的小米MIX，將屏幕與陶瓷按鍵、陶瓷邊框、陶瓷背板緊密穩(wěn)固的連接在一起。

其實(shí)小米手機(jī)并非第一個(gè)嘗試將先進(jìn)陶瓷加入手機(jī)材料的廠(chǎng)家，它只是將陶瓷用于3C電子的重要推手而已。早在2013年，華為P6中就引入了前面板藍(lán)寶石，后面板陶瓷的典藏版機(jī)型，率先開(kāi)啟手機(jī)后蓋陶瓷化的序幕。進(jìn)入2014年，金立、華為、酷派又相繼發(fā)布陶瓷后蓋的手機(jī)機(jī)型，特別是酷派S6和華為P7陶瓷紀(jì)念版開(kāi)始的到市場(chǎng)追捧。但由于氧化鋯材料成型及后加工困難，制備成本大，目前也只有小米手機(jī)這樣的勇士敢碰了。為了攻克有氧化鋯陶瓷背板的制備，目前已有多方力量齊發(fā)，相信氧化鋯陶瓷材料的普及也不遠(yuǎn)了。

2015年4月份，AppleWatch上市，首次使用氧化鋯陶瓷材料作為后蓋外觀(guān)件。雖然此前金立天鑒W808、酷派ivviS6、華為P7典藏版均采用了氧化鋯陶瓷外觀(guān)件，但AppleWatch的應(yīng)用將陶瓷外觀(guān)件推向了新的高度。

（AppleWatch氧化鋯后蓋信號(hào)屏蔽小、美觀(guān)且耐磨親膚）

氧化鋯陶瓷與金屬及塑料相比，其具備耐磨、親膚等特點(diǎn)，從而更適合用在智能可穿戴設(shè)備之上，再加上可穿戴設(shè)備的氣密性和防水性決定它們大都采用無(wú)線(xiàn)充電方式，用陶瓷材料做后蓋，信號(hào)屏蔽小，不會(huì)影響內(nèi)部的天線(xiàn)布局，可以方便的一體成型，不必像鋁鎂合金一樣做成難看的分段式結(jié)構(gòu)，顯然優(yōu)于金屬材質(zhì)。從蘋(píng)果的AppleWatch采用氧化鋯陶瓷作為后蓋以來(lái)，氧化鋯陶瓷在可穿戴設(shè)備中的應(yīng)用前景可期。

氧化鋯陶瓷材質(zhì)耳機(jī)在材質(zhì)上有著先天的優(yōu)勢(shì)，其既有金屬的質(zhì)感又有玻璃的鏡面光澤，而且其硬度僅次于鉆石，相對(duì)于玻璃可以更加耐磨。陶瓷耳機(jī)表面冰冷的觸感搭配上其獨(dú)特的珠寶質(zhì)感，讓其可以兼顧到金屬與玻璃兩種材質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)，并且相對(duì)與傳統(tǒng)的金屬和塑料后蓋，氧化鋯陶瓷耳機(jī)具備耐磨、親膚、氣密性更好以及更小的電磁屏蔽等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)由于材質(zhì)本身的密度特性，還可以作為天然的隔音器。硅膠耳塞搭配陶瓷耳機(jī)，可以帶來(lái)更好的隔音效果。

藍(lán)寶石材料

藍(lán)寶石俗稱(chēng)剛玉，主要成分是Al2O3（氧化鋁），具有良好的光學(xué)、熱學(xué)、介電和優(yōu)良的力學(xué)性能等。藍(lán)寶石晶體具有獨(dú)特的機(jī)械加工特性，采用IC晶片加工的精密磨削和拋光技術(shù)，能夠獲得超精密納米尺寸精度的表面。

蘋(píng)果公司采用藍(lán)寶石作為iPhone5攝像頭的保護(hù)玻璃和iPhone5s的Home鍵保護(hù)玻璃，藍(lán)寶石正式進(jìn)入消費(fèi)電子市場(chǎng)，消費(fèi)電子產(chǎn)品為藍(lán)寶石行業(yè)打開(kāi)了新的市場(chǎng)空間。

此外，為了提升手機(jī)屏幕的抗刮能力，也有制造商嘗試將藍(lán)寶石作為鋼化玻璃的涂層，抗磨效果還不錯(cuò)哦。

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特種（新型）陶瓷的分類(lèi)及應(yīng)用領(lǐng)域