手機殼材料的成長記

這些天，三星S6 EDGE的評測出來，各方贊聲一篇。其實從硬體層面，三星只是例行的硬體升級，相比前代產品並沒有什麼特別之處。而從一片大塑料的嘲諷到一片驚嘆，只不過是三星更改了設計，換了外殼的材料。

這些年，從普通ABS塑料到高科技的碳纖維，手機外殼千變萬化，但是什麼才是最好的呢？我們來做一個回顧。

塑料時代——ABS和PC

在功能機時代，我們日常使用的大多數手機，用的都是ABS塑料，ABS是丙烯脂—丁二烯—苯乙烯共聚物的縮寫，這種材料便宜，容易加工，容易做表面處理（電鍍上一層金屬之類的），是最常用的材料。

但是這種材料強度低，不耐高溫，要做到手機需要的強度，就得有一定的厚度（當年還沒有金屬骨架這個概念），而這就讓手機難以輕薄，所以當年的手機動輒20mm、翻蓋手機25mm的也不少見。

此外，這種材料一旦表面油漆脫落會顯得很低檔，所以高檔手機一般會謹慎選擇，現在的手機用的已經很少了。

PC是聚碳酸酯的縮寫，雖然諾基亞吹牛顯得高大上，但是實際上我們用的大桶水桶就是這個材料。這種塑料強度要比ABS好，同樣強度可以比ABS塑料做的輕薄一些。耐高溫也比ABS要好。

但是，這種材料不太容易上漆，表面處理也困難，一般用在檔次稍高一些的手機。

一種塑料總是很難達到理想效果的，於是人們又搞出來雙層注塑，一款手機上面用兩種塑料，裡面用一種，表面用一種硬度更好的透明塑料，這樣顏色被封在透明塑料下面，手機的觸感和視覺感覺都會更好。

總的來說，塑料手機成本低，加工簡單，但是因為強度原因會厚重一些，雙層注塑也做不了太薄。這對以前功能機無所謂，到了大屏幕智能機的時代，人們開始尋求更好的材料。

金屬材料——不鏽鋼和鋁合金

既然塑料強度低太厚，要薄就得選強度高的，這就是金屬材料了。而金屬材料有屏蔽性，影響信號。

解決的辦法是金屬做骨架增加強度，外殼還是玻璃或者塑料的。（鎚子T1為了信號更好，用了玻璃纖維複合材料的骨架）

不要以為鋼和鋁合金簡單，鋼的編號有100多種，不鏽鋼也有幾十種，鋁合金從1繫到9系，每個系都有若干種型號。

手機這種強度要求不太高的東西，通常選擇304或者314不鏽鋼和6系鋁合金。

從強度上說，這些型號都不是最佳選擇。但是奧氏體的304比較軟加工容易，沒磁性，價格還便宜，所以小米4用了。6系鋁合金雖然強度不如7系，但是焊接、著色、成型性能都好，綜合的加工成本低，所以蘋果用了。

後期，隨著技術的進步，人們逐漸找到天線的安排方案，全金屬外殼的手機也有了，最新的iPhone 6就是。這種手機的檔次要比塑料高不少。

玻璃材料——康寧和藍寶石

無論是塑料還是金屬，硬度都是不太高的，如果沒有保護套保護很容易划出小劃痕。

於是，喬布斯在iPhone4上使用了玻璃。玻璃的優點是硬度高，特別是藍寶石玻璃，日常生活中幾乎遇不到什麼東西能比它更硬。而軟一點的康寧玻璃只要稍加保護（貼膜），也能讓用了幾年的手機完整如新。

玻璃的優點是不擋信號，但是也有缺點。一方面玻璃大多是平板，要加工成弧線，無論是熱彎還是CNC打磨都很費工夫。手機後蓋是要需要弧線來貼合手型的，iPhone4非常割手，而鎚子和小米note為了加工這種弧面玻璃，都付出了產能和成本的代價。

玻璃還有一個問題是抗衝擊差，簡單說就是不耐摔，很容易摔碎，特別是硬度高的藍寶石玻璃。這就讓玻璃的應用有局限性，只有少數幾款手機用了玻璃。

高大上的材料——碳纖維、鈦合金

相同質量下，比普通不鏽鋼和鋁合金強度更好是鈦合金，鈦合金更輕更結實，而且更耐腐蝕。理論上是更好的材料。

但是鈦金屬提煉非常麻煩（鈦的儲量並不低），成本很高。而且加工更麻煩。焊接，切割，衝壓都不容易，處理好了成本很高。

所以，鈦合金的手機僅僅在一些高端型號或者奢侈品品牌上才會出現。

碳纖維嚴格來說應該叫碳纖維複合材料，是把碳纖維編織成布，然後加入樹脂成型後得到的東西。

這種東西比金屬更輕，強度更高。鈦合金也比不了，但是一旦破損修補不了。要整體更換，而且成本也非常高。

所以，手機產品也極少採用，摩托羅拉用過做後蓋，再就是一些奢侈品品牌用過。

理想的手機材料

其實，手機的用途和航天非常像，要求輕薄，還得有一定的強度。如果不考慮成本的話，鈦合金骨架有最高的比強度，同時不怕腐蝕適合於手機。

智能手機的正面大都是康寧玻璃，這個沒有太多可說的，但是康寧玻璃硬度不足，可行的解決辦法是採用氣相沉積法鍍上一層高硬度的金剛石塗層防止劃傷。實際上蘋果已經註冊了這個專利。

背面材料直接貼合手掌，從手感角度皮革是最舒適的材料，而皮革是軟的，下面還需要有一個基層，強度高重量輕的碳纖維複合材料無疑是理想的選擇。

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