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為什么這回你不能徒手掰彎iPhone6s

发布时间:2020-01-27 05:35:10

为什么这回你不能徒手掰弯iPhone 6s了

在新一代 iPhone 6s 上苹果公司已经下定决心要痛改前非,使用 7000 系列铝合金材料,誓与弯折门说拜拜那为什么 7000 系列铝合金会继续赢得苹果芳心苹果特别针对 iPhone 6s 新机开发了新的材料吗?和 6000 系列相比这个系列的铝合金的强度为何会有这么大的差别?

iPhone 6外壳vs. iPhone 6s外壳

iPhone 6弯折门的尴尬或许还历历在目,而在新一代 iPhone 6s 上苹果公司已经下定决心要痛改前非坊间早就传出消息称苹果计划在 iPhone 6s 上使用 7000 系列铝合金材料,避免弯折门重现

此前 Unbox Therapy 发布了一个对比 iPhone 6 和 iPhone 6s 外壳强度的视频,在这个视频里我们又看到了希望,那就是 iPhone 6s 的外壳确实比iPhone 6的要坚硬不少,终于再也不用担心 iPhone 会被徒手掰弯了

Unbox Therapy 在对 iPhone 6 和 iPhone 6 Plus 的抗弯测试中发现,iPhone 6 的外壳在压力约为 30 磅的时候就开始出现弯折,特别是外壳上的薄弱环节而 iPhone 6s 的外壳至少能够承受 60 磅的压力,抗压能力是 iPhone 6 的两倍为什么 iPhone 6s 的外壳会比 iPhone 6 的坚硬呢?

Unbox Therapy 解释最大一个原因就是这两种外壳所用的合金内元素含量不同但是铝合金硬度的决定因素除了元素含量之外,还与其几何结构以及热处理相关

可惜的是在视频中我们没法确定新外壳几何结构虽然外表看起来没有什么差别,但是我们不知道苹果是否加厚或者使用加强剂来加固外壳侧边此前的电镜图象显示,iPhone 6s 外壳上还有一层大约 10 微米厚的氧化铝层,它的主要作用就是防止外壳被腐蚀这一层氧化铝也更方便苹果给外壳配上不同的颜色

既然我们没法从几何结构差异上来分析,那么就让我们先从这两种合金的元素含量来入手吧

苹果为iPhone 6s特别开发新材料

在视频中我们可以看到 Unbox Therapy 是借助光谱仪来分析其元素含量的光谱仪通过读取光谱线的频率和强度的方式来确定测试元素中的重量百分比,然后将读取到的数据与合金数据库进行对比,选择最匹配的方案

所谓的数据库匹配将不会,也没法做到完美因为合金里的每一种元素通常都有指定范围和上限,所以会存在重叠的部分虽然软件分析出来某种物质是合金 A,但我们不能够因此说它不符合合金 B 的规格这种时候人工解读以及材料规格的专业知识就能够派上用场

光谱仪给出的分析结果是目前的 iPhone 外壳使用的是 6063 铝合金开头的6意味着这种合金中的主要元素是硅和镁,元素分析结果也是如此

而光谱仪没能够给iPhone 6s 的外壳一个准确的分析结果(图中红圈处)锌是该分析外壳合金的主要元素,也就是说它是属于 7xxx 系列的铝合金,可是在数据库中找不到匹配的方案

虽然研究人员参阅过于铝合金相关的资料,但也是没法确定 iPhone 6s 使用的具体是哪种铝合金奇怪的是在 iPhone 6s 的元素含量列表中有钨金属,其含量为 0.106%,研究人员表示在他们现知的 7xxx 系列铝合金中还没有哪种需要这种金属,列表显示其他元素的含量限制在 0.05% 左右

视频将这种新的合金称为7000 系列,这个说法没错,但不尽如此因为新外壳的铝合金有现有的标准规格都不匹配,也就是说苹果或许自己开发了专属的铝合金产品

对于苹果来说,开发新材料已是家常便饭Apple Watch Sport 使用的 7xxx 系列合金就是苹果所有

那么问题来了:iPhone 6s 上使用的铝合金和 Apple Watch 运动版上使用的是同一种铝合金材料吗?或者苹果又特别针对 iPhone 开发了新的材料?因为截至目前还没有人分析过 Apple Watch 运动版上的铝合金材料,或许我们还要等待 iPhone 6s 发布之后方能知晓

热处理和材料降伏强度

7050 commercial、7050MA 和 7050MA1%Ti 经过 440 度、478 度、和 500 度固溶热处理后的镜像图

看过上述视频的用户可能会形成这么一个印象:铝合金的强度和其元素含量息息相关但其实这是一种错误的理解7xxx 系列合金通常都会比 6xxx 系列合金强,但是如果你不知道它们的热处理,那么你也不会知道这些合金到底有多强?能够承受多少压力?

热处理是指材料在固态下,通过加热、保温和冷却的手段,以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺6xxx 和 7xxx 系列的合金都是经过特殊设计,经过热处理强化,强化的程度会有显著提升比如经过完全退火处理的 6063 (6063-O) 的伏降强度是 7,000 psi,但是经过固溶热和人工老化处理的 6063 (6063-T6) 的伏降强度则为 31,000 psi,而它们的成分本来都是一样的

我们再来看另外一组关于 7075 合金(飞机零件常用材料)的对比,经过完全退火处理之后它(7075-O)的伏降强度是 15,000 psi,经过固溶热和人工老化处理后它(7075-T6)的伏降强度则为 73,000 psi同样关键还是在于热处理

一个样品,其经过怎样的热处理其实很难确定,但是任何一个想要确定的人至少要做到以下两点:

-对金属进行硬度测试因为 iPhone 的外壳比较薄,所以 Knoop 微硬度检验是一个不错的选择不同的热处理会产生相应的硬度水平

-从金相学角度对金属进行抛光和浸蚀处理,检验金属的颗粒结构不同的热处理也会产生相应的颗粒结构

也许等到 iPhone 6s 出来的时候我们就可以准确知道它使用的是哪种铝合金

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