钛合金成为新一代手机流行材料?

在技术和材料的不断创新中,手机制造商一直在寻求更好的材质,保证更高的质量和使用体验。作为苹果手机首次使用的新材质,也是引以为傲的创新之一,钛合金究竟是什么“新物种”?未来是否会大规模应用于手机领域?这个被称为“未来金属”的材料是否迎来了春天?

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价格高是致命缺点?

据了解,钛是一种银灰色、轻质且具有高度耐腐蚀性的金属,通常与少量铝和钒混合,制成钛合金。这种合金被称为五级钛(Ti-6Al-4V),在航空航天、赛车、医疗器械(如假肢制造)等领域有广泛应用。

在iPhone Pro系列新机型中,选择了五级钛作为其材料,新增的“Titanium Gray”灰色,既体现了钛金属的高科技感,又赋予了设备更多的个性化元素;既彰显了其领先的科技实力,又体现了在环保和可持续性方面的承诺。

同时,机身采用的拉丝表面处理工艺,使得产品具备更加高级的质感和视觉效果——

拉丝表面处理:钛金属经过特殊的拉丝处理,可增加其防滑性能和触感。这种处理可以使设备的握持感更加舒适,同时提高整体美感。

划痕不太明显:与其他金属相比,钛金属具有更高的耐划性。在日常使用中出现的划痕,将明显低于不锈钢边框。

改善耐指纹性:钛金属表面能更好地抵抗指纹和污渍的附着,手机更能保持干净清洁。

设备重量减少:由于钛金属的轻量化特性,iPhone15 Pro机型的重量比前代减轻约18克。

攀钢集团研究院有限公司钛金属研究所教授级高级工程师肖强表示,钛合金已经用于制造高端手机边框,但售价较为昂贵,主要原因在于:一方面钛合金材料本身成本高;另一方面,钛合金边框成型难度大和表面处理工艺复杂,进一步提高了成本,一定程度上限制了钛合金在手机制造领域的全面推广。

02

钛金属,高端手机的标配?

一直以来,钛合金都被誉为材质中的“黄金标准”,一提到钛合金手机,基本就和高价手机划上了等号。

但是,钛金属应用于手机,iPhone15 Pro并不是第一个吃螃蟹的。据了解,英国奢侈手机品牌VERTU早在2007年推出的VERTU Ascent Ti 和2013年推出的VERTU Ti,已使用钛金属打造,领先苹果10余年。

近年来,荣耀、小米、OPPO、vivo等国产手机品牌的旗舰机型,也在不同程度的试水钛合金。但这些系列往往剑指高端,市场口碑和享誉度不尽如人意。除了价格劝退外,相对于其他常见的金属材料,也需要更高的生产成本和技术要求,对于手机制造商而言也是一项巨大的挑战。

肖强表示,随着手机大型化、轻量化的要求,钛合金材料优异的综合性能,成为制造手机材料的最佳选择。一方面,钛的密度较低,可明显减轻手机重量,但是其强度明显高于不锈钢和铝合金材料,更能有效保护手机免受碰撞和跌落时的损伤;第二是耐腐蚀,钛合金能抵抗汗水以及其他介质的腐蚀,可延长其使用寿命。

事实上,在VERTU之前就有不少手机厂商尝试钛金属,但不少都铩羽而归,就连安卓之父安迪·鲁宾打造的EssentialPhone最终都归于沉寂,部分原因就是因为钛金属中框的加工难度太大,导致产能和成本都超出预期。

肖强认为,目前市面上,有一些厂家专门给苹果、三星等手机品牌供给钛合金材料,钛合金在手机领域的应用也有逐渐增多的趋势。原因是:首先,随着市场竞争的加剧,3C领域的钛合金价格呈现出下降的趋势;第二,钛合金深加工和表面处理技术的进步,提高了材料的批量稳定性和生产效率,制造成本下降。

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“未来金属”的未来已来?

钛主要存在于钛铁矿和金红石中,1910年人类第一次制出金属钛。1948年,由于钛的质量轻,不易变形的特点,美国开始钛的工业化生产。眼镜店常推出的钛合金眼镜框,以及医学上的植入材料,都属于钛金属的高端应用。

事实上,钛本身并不贵,但是做成合金之后价格便会飙升。资料显示,铁合金每千克不超过9元,铜每千克50元左右,而钛合金最高价格可达300元。法国跑车品牌布加迪的一个钛合金螺丝都能卖到50美元,造价惊人。

中南大学资源加工与生物工程学院郭宇峰教授表示,钛的提取成本高,其工业化提取过程涉及氯化冶金、镁还原蒸馏等复杂过程,并且钛合金加工过程成材率低,导致成本远高于不锈钢和铝材。因此,钛合金制品主要用于高端领域。

钛及钛合金具有强度高、耐腐蚀、耐高温、耐低温、生物相容性好等特点,在航空航天、海洋工程、生物医学领域有重要应用,关于低成本制备钛金属的方法和技术也在不断被研发,钛合金的成本将会不断降低,未来不仅会在手机领域大量应用,在其他民用领域也会广泛应用,郭宇峰教授补充道。

这个行业正在兴起,未来能否看到钛合金在3C领域乃至其他领域的广泛应用,肖强认为,“还是很有市场的,但是有个最大的问题,目前来说,钛合金的用量相对来说不算多,可能会是一个制约。”

来源:钢铁老板

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页面更新:2024-03-21

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