iPhone X为什么选择用不锈钢中框？有高性能材料

2007年，第一代iPhone发布。十年间，苹果共发布了十二代十九款iPhone。今年是苹果手机十周年，苹果一口气发布了三款iPhone。其中最引人瞩目的就是iPhone X。

　　IPhone X采用不锈钢中框

　　图片来源于苹果官网

　　新发布的三款iPhone均采用双面玻璃+金属中框设计

　　图片来源于The Verge

　　1、 为什么会采用不锈钢

　　IPhone X作为苹果的高端旗舰机，换回了跟 iPhone 4系列类似的前后盖使用玻璃再辅以不锈钢中框的设计。众所周知，铝合金中框有着诸多优势，具体如下：

　　l 外观漂亮，铝合金密度小使得设备轻薄 l 铝合金综合性能优异

　　l 金属质感强烈，易加工出高档、美观之感 l 铝合金便宜，不锈钢贵

　　l 耐高温、不留手印、抗静电、环保无毒 l 铝合金材料染色性强

　　铝合金被誉为上帝赐给3C行业的礼物，同时有这么多优点，那为什么要舍近求远选择不锈钢呢？

　　iPhone 6曾经沸沸扬扬的弯曲门

　　图片来源于n-tv.de

　　联想曾经沸沸扬扬的“iPhone 6弯曲门”，缺点显而易见——铝合金较软，轻者磕碰留痕，重者折弯变形。同时，双面玻璃/陶瓷手机/全面屏时代，都对手机边框提出了更高的要求，不锈钢中框也是一个趋势。

　　不锈钢材料作为手机中框的优缺点

　　虽然不锈钢加工难度高，工时会增加，成本高昂。但依然有一些手机终端企业选择不锈钢作为中框材质。这其中iPhone 4功不可没。

　　iPhone 4 结实、亮眼又前卫的不锈钢边框

　　图片来源于Pisapapeles

　　从iPhone 4、小米4到iPhone X、小米6，不锈钢在铝合金为王的手机中框世界里也闯出一条可圈可点又可期的路。

　　不锈钢中框发展史

　　2、 采用不锈钢，就逃不开工艺及其他材质选择

　　手机未来将是陶瓷、玻璃为外观主导，对中框的要求会更高，必须采用高强度的铝合金或不锈钢，而从强度角度看，更倾向于后者。

　　不锈钢让手机再不怕弯

　　图片来源于GSMDome.com

　　不锈钢材料表面处理工艺主流为——PVD（Physical Vapor Deposition，物理气相沉积）技术。经过“喷砂、拉丝或抛光 + PVD”，金属表面可镀覆高硬镀、高耐磨性的装饰镀层。

　　PVD 技术是目前国际上科技含量高且被广泛应用的离子镀膜技术，它具有镀膜层致密均匀、附着力强、镀性好、沉积速度快、处理温度低、可镀材料广泛等特点。

　　PVD镀膜效果

　　图片来源于公开资料

　　PVD工艺的选用对纳米注塑件的选择提出了新的要求：以真空蒸镀法为例，需在高真空下为金属加热，使其熔融、蒸发，冷却后在样品表面形成金属薄膜的方法，以获得如镜面一样的表面。

　　PVD工艺流程

　　因不锈钢中框后处理工艺涉及PVD及镭雕工艺，加工温度达180度，这就要求纳米注塑材质要能耐高温。耐高温尼龙（HPPA）应运而生，尤其实在与不锈钢、复合金属、液态金属的连接上面。

　　后续的镭雕工艺对其他相关材质的匹配也有要求

　　图片来源于YouTube

　　3、纳米注塑材质选择：耐高温尼龙（华盈 HPPA）

　　由于射频信号无法穿透金属，大多数情况下需特殊的处理设计。常用的方法是在有天线的地方将金属边框进行切断，在切断处进行注塑连接。

　　常用的纳米注塑材质有PPS（聚苯硫醚）、PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）、PA（尼龙，聚酰胺）和PPA（聚邻苯二酰胺）等。因不锈钢中框后处理工艺加工温度较高，实际使用的纳米注塑材质需耐高温，耐高温尼龙HPPA就属于符合此要求的新兴且前沿的材料之一。

　　HPPA，是PPA的一种，有着优良的材料性能，堪称不锈钢中框极佳匹配材料。目前，国内华盈新材料已成功研发出符合PVD制程的纳米高温尼龙HPPA TG850ML1 ，并且已应用在著名手机终端厂商，该规格材料能与不锈钢、液态金属、粉末冶金等有优秀的粘合能力，适应陶瓷、玻璃等对手机中框有高强度要求的不锈钢材料。

　　拉拔力测试中，华盈新材料HPPA耐高温尼龙有着出色的性能，当拉拔力在200 kgf左右时，试片中尼龙脱落之后粘胶均匀，与不锈钢结合牢固，性能优异。具体请见下图 �

　　华盈HPPA与不锈钢结合牢固

　　华盈HPPA出色的拉拔性能

　　说了这么多，相信很多朋友对这款性能卓越的新材料感兴趣，华盈高温尼龙究竟达到了怎样一种程度，各项参数具体如何，能不能挖掘更多合作拓展的空间。小编特将华盈HPPA详细物性参数拿到手，以供材料圈儿的朋友们“品鉴”。

　　华盈HPPA与国际某知名厂商关键性能指标对比

　　不锈钢中框用华盈高温尼龙物性参数

　　除了这款纳米高温尼龙HPPA外，华盈新材料还有TG835 ML1（35%玻纤含量/低介电常数）、TG840 ML1（40%玻纤含量），性能优异，符合PVD制程且已有成功终端应用。

　　华盈新材料有限公司针对消费性电子产品零件结构特点开发了一系列中高端零部件的高性能尼龙材料，该系列产品中含有芳香族化学结构的尼龙材料，使得该系列产品在流动性、机械强度、耐高温性能方面均有出色表现。包括：低收缩率和线膨胀系数的高强度尼龙材料；针对产品高外观要求的尼龙材料；针对大面积金属结合产品的尼龙材料。

　　4、未来预测

　　当下手机边框材质仍以铝合金为主，按照品牌序列有苹果采用的7000系列铝镁合金、华为的航空级铝合金以及vivo的特制铝镁合金。同时出现了不少采用不锈钢（奥氏体304及奥氏体316）的手机，以小米的高光不锈钢和锤子的无断点镜面全金属不锈钢为代表。还有一些较小众的品类，如采用钛合金的努比亚和液态金属的图灵手机。

　　当下手机边框材质概览

　　3D玻璃时代，中框将会变窄，中框作为关键结构件，需要强度更高的材料来承载，在可以遇见的未来，金属中框的渗透率将持续提升，因为玻璃与陶瓷同样需要金属中框。

　　随着5G时代临近，信号的要求越来越高，以及无线充电的需要，“金属外壳+金属中框”将向“金属中框+双面玻璃”的方向发展。7系铝、不锈钢甚至钛合金等结构性能优异的材料会被更广泛地应用在金属中框上，以保持机身强度和对大屏的支撑。这一类材料加工技术壁垒更高、价值更高，必将显著提高金属中框产业价值空间。与此匹配的材料（如耐高温尼龙）也将迎来更大发展！