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1、手机外壳上的化学高108 江欣雨相信许多同学都有手机，其中有三星、苹果等国际品牌，也有小米、魅族等国产品牌。不知你有没有注意过不同的手机，有着形态各异的外壳。作为手机的“皮肤”，机身材质是用户们直接接触的部分。其材质的不同直接决定了外观的不同和手机外形是否艳丽。而目前的机身材质上也涌入了众多的高新科技。正是这些高新化学材料技术的发展，我们的手机才能够披上美轮美奂的“外衣”！下面就请让我带您走进手机外壳上的化学世界。1. 聚碳酸酯代表机型：Nokia N9，Nokia Lumia系列，Samsung Galaxy系列，HTC One X，iPhone 5c聚碳酸酯，又称PC塑料，是分子链中含有碳
2、酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，从而限制了其在工程塑料方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获得了工业化生产。由于聚碳酸酯结构上的特殊性，现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。聚碳酸酯是一种线型碳酸聚酯，分子中碳酸基团与另一些基团交替排列，这些基团可以是芳香族，可以是脂肪族，也可两者皆有。双酚A型PC是最重要的工业产品。聚碳酸酯作为工业上广泛使用的材质，是目前手机外壳采用的最广泛的材质。它的折射率很高，并且不需要添加剂就具有较好的阻燃性能。聚碳酸酯材质坚硬度也很强，工人们工作时戴的
3、安全帽使用的就是聚碳酸酯。这种材质拥有不错的耐磨性，即使是在一般情况下的碰撞都不会产生大的影响，且耐热性非常的好。另外聚碳酸酯成型容易，且利于喷漆和着色。正是聚碳酸酯的使用，使手机进入了一个“争奇斗艳”的时代。以诺基亚N9为例，在那时大多数手机只有黑白两色的时代，N9的外壳却拥有着蓝色、黑色、红色、白色等众多鲜艳的颜色，因此，它才可以在众多手机中脱颖而出。只是它的缺点是和其它树脂一样，容易受到有机溶剂的侵蚀，在使用过程中出现发黄的现象。虽然被许多用户认为“太廉价”，“不够上档次”， 但是它是当下最为成熟的工艺。如今，聚碳酸酯材质已经不单单运用在手机产品上，其它数码产品也广泛的运用这种材质。未来
4、更多的数码产品将会采用这种性能优异的树脂材质。2. 阳极氧化铝代表产品：诺基亚N8/E7，iPad，iPhone5/5s/6，HTC One M7/M8/M9魅族MX54Al+3O2Al2O3相信大家都曾学习过这个反应方程式。众所周知，三氧化二铝是铝表面一层致密的氧化膜，阻止铝与氧气继续反应。因此，铝是一种耐腐蚀的金属材料。因为有的用户认为聚碳酸酯材质显得廉价，不上档次，才出现了金属材质的手机外壳。而铝，则是不二之选。阳极氧化铝是指在铝制材质或是铝合金表面镀上一层致密氧化铝，其化学性质和氧化铝相似，经过镀层后可以可以防止铝合金或是铝制品进一步出现氧化。而且阳极氧化铝可以通过电解着色对物理进行染
5、色，而这也就造成了在市面上进行销售的阳极氧化铝拥有着银色、黑色等其它不同配色的原因。相比于不锈钢和铝镁合金，阳极氧化铝的优势在于着色稳定、强度高、轻薄、抗腐蚀性强、金属质感更出色、耐污防指纹和导热性好等。铝合金材质在耐腐蚀的表现上一直不好，但阳极氧化技术可以明显改善这一缺陷，并大大提升铝合金表面硬度。另外阳极氧化铝材质在外观上大方，能够起到很好的装饰功能，而这也是它为何被广泛的运用到数码产品中的原因。另外阳极氧化铝还拥有着良好的耐热性和耐磨性，所以你绝对可以抛去外壳和保护套直接使用。尽管阳极氧化铝技术有着这么多的优点，但阳极氧化铝的生产过程中，阳极效应发生时的反应会造成铝液的严重流失，同时电解
6、时产生的氟化铝还会大量挥发。阳极效应还会产PFCs气体，对大气臭氧造成破坏性作用，所以这一技术在环保方面非常差劲，不支持绿色低碳理念。所以说大规模进行生产是不现实的，这也是为什么微弧氧化技术有望取代阳极氧化铝技术。3. 微弧氧化技术代表机型：HTC One S微弧氧化，英文名叫做mirco arc oxidation，又被称为微等离子体氧化。是通过电解液与相应电参数的组合，在铝、镁、钛及其合金表面依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用，生长出以基体金属氧化物为主的陶瓷膜层。在微弧氧化过程中，化学氧化、电化学氧化、等离子体氧化同时存在,因此陶瓷层的形成过程非常复杂,至今还没有一个合理的模型能全面描述
7、陶瓷层的形成。微弧氧化工艺将工作区域由普通阳极氧化的法拉第区域引入到高压放电区域，克服了硬质阳极氧化的缺陷，极大地提高了膜层的综合性能。微弧氧化膜层与基体结合牢固，结构致密，韧性高，具有良好的耐磨、耐腐蚀、耐高温冲击和电绝缘等特性。该技术具有操作简单和易于实现膜层功能调节的特点，而且工艺不复杂，不造成环境污染，是一项全新的绿色环保型材料表面处理技术。如果你触摸过HTC ONE S机身的话，那么你一定会对其机身外壳印象深刻。其采用微弧氧化技术的金属机身触摸起来十分像陶瓷，而这样的技术也让金属机身比原有坚固了五倍以上。目前这项技术还属于高新科技，用于航天科技的外壳较多。所以目前使用此技术的机型还很
8、少。但不得不承认的是HTC采用此技术后，让手机外壳无论是从触感上还是从外观上，都给人耳目一新的感觉。4. 凯芙拉纤维代表机型：MotorolaRAZR系列，谈到“凯芙拉”，相信不少军事爱好者都为之一振！没错，就是用到防弹衣上的凯芙拉纤维！凯芙拉，英文原名KEVLAR，是美国杜邦（DuPont）公司研制的一种芳纶纤维材料产品的品牌名，材料原名叫“聚对苯二甲酰对苯二胺”,化学式的重复单位为-CO-C6H4-CONH-C6H4-NH-接在苯环上的酰胺基团为对位结构。凯芙拉纤维最大的特性是具有极高的强度，约为22克力/旦尼尔，该强度是相同重量钢丝的五倍以上，是高强工业尼龙、涤纶、玻璃纤维的两倍以上。凯
9、夫拉纤维具有异乎寻常的高初始模量，其值为476克力/旦尼尔，是玻璃长丝或钢丝的两倍，是工业涤纶丝的四倍，是工业尼龙丝的九倍。同时凯芙拉纤维的热性能极佳，热稳定性好，在260的环境下仍能保持较高的强度，且具有良好的绝缘性和抗腐蚀性，因而赢得“合成钢丝”的美誉。另外由于凯芙拉纤维的比重小，所以十分的轻便。因为其特殊的性质，所以在军事中有着巨大的作用，并普遍运用在装甲车、坦克车的反导涂层。目前随着科技的发展，凯芙拉纤维也开始在民用范围内进行使用。使用凯芙拉纤维的手机外壳最大的三个特性就是轻、薄、韧，普通的钥匙、硬币等刮擦根本留不下任何痕迹，在防水性上，也十分优良。但是作为一款纤维产品，其在防火性上还是不够的，当然也没有人会无聊到烧自己的手机，另外用剪刀也还是能够轻而易举的剪开凯芙拉纤维。由于凯芙拉的纤维一般是在370的条件下开始才开始溶解，所以就注定了凯芙拉的易散热能力。总体来说凯芙拉纤维的韧性确实叹为观止，也无怪乎人们会将其作为最坚固的材质。作为机身背壳的凯芙拉纤维无论是耐磨性、防水性、手感操控上都表现的十分良好，很可能以后会更多的运用到其它机型上。5. 写在最后手机外壳不仅是手机强有力的防护伞，可以有效地减少灰尘的侵袭，降低意外摔落的损害，延长手机的使用寿命，更重要的是提升使用者的产品体验。相信随着化学技术的进步，会出现更多性能更优异的新型材料造福人类！4
