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在手機(jī)外觀大同小異的今天，一款手機(jī)要想取得一定的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)難度也越來越大，從機(jī)身材料商追求差異化成了各廠商不斷摸索的方向。金屬、玻璃、精密陶瓷，手機(jī)外殼材料的變化也給其加工設(shè)備市場(chǎng)帶來了不小的機(jī)遇，CNC、精雕機(jī)、熱彎?rùn)C(jī)、壓鑄設(shè)備同臺(tái)爭(zhēng)艷。而自小米5自發(fā)布以來，其機(jī)身采用的陶瓷材料就成了各廠商研究的方向。材料本身的性能確實(shí)決定了產(chǎn)品的性能，但是從材料到成品的加工過程對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)也起著至關(guān)重要的影響，材料、工藝二者是緊密關(guān)聯(lián)的。目前，采用氧化鋯陶瓷的終端企業(yè)有蘋果、華為、小米、一加、OPPO等。

什么是陶瓷？

       以無機(jī)非金屬天然礦物或人造化合物為原料，經(jīng)粉碎、成形和高溫?zé)Y(jié)而制成的非金屬材料。

       陶瓷主要分傳統(tǒng)陶瓷和特種陶瓷兩類（精密陶瓷加工）。

      傳統(tǒng)陶瓷以粘土（包括陶土、瓷土、高嶺土等）、石英、長(zhǎng)石等天然礦物為主要原料，經(jīng)粉碎、成形和燒結(jié)而成。因具有耐火、耐酸堿、抗氧化、電絕緣性好和易于清洗等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。

       特種陶瓷以氧化鋁、氧化鎂、氧化鋯、氧化鉛、氧化鈦、碳化硅、碳化硼、氮化硅、氮化硼等人造化合物為原料，采用傳統(tǒng)的或特殊的方法進(jìn)行粉碎、成形、經(jīng)高溫?zé)贫?。有的在燒成后還要進(jìn)行機(jī)械加工或極化處理，以達(dá)到對(duì)尺寸和形狀的精密要求，或使產(chǎn)品具有特定的鐵電性能等。特種陶瓷大體上可分為結(jié)構(gòu)陶瓷和功能陶瓷兩大類。結(jié)構(gòu)陶瓷在強(qiáng)度、硬度、耐磨性、耐熱性、耐蝕性等方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)陶瓷。功能陶瓷具有鐵電、反鐵電、磁性、氣敏、熱敏、快離子傳導(dǎo)等特殊性能。

       手機(jī)上的陶瓷材料是氧化鋯，由于陶瓷氧化鋯硬度高，耐腐蝕，耐高溫，具有良好的物理特性，適合制作細(xì)小復(fù)雜的零件。

陶瓷材料的優(yōu)勢(shì)

陶瓷（微晶鋯陶瓷）的優(yōu)勢(shì)：

陶瓷材料的加工流程（陶瓷精密加工）

大體來說，陶瓷加工流程如下：

1、注射成型

       陶瓷注射成型(Ceramic Injection Molding，簡(jiǎn)稱CIM)是將聚合物注射成型方法與陶瓷制備工藝相結(jié)合而發(fā)展起來的一種制備陶瓷零部件的新工藝。

       注射成型工藝過程包括：

1)有機(jī)載體與陶瓷粉末在一定溫度下混煉、干燥、造粒，得到注射用喂料。有機(jī)載體的作用是提供陶瓷注射成型所需的流動(dòng)性及成型坯體強(qiáng)度。

2)喂料送入注射成型機(jī)內(nèi)，再被加熱轉(zhuǎn)變?yōu)檎吵硇匀垠w，高速注入模具，熔體固化為所需形狀的坯體，然后脫模。這一階段中，模具設(shè)計(jì)和注射熔體充模流動(dòng)狀態(tài)直接影響成型坯體的質(zhì)量。

2、干壓成型

      干壓成型是將經(jīng)過造粒、流動(dòng)性好、粒配合適的粉料，裝入模具內(nèi)，通過壓機(jī)的柱塞施加外壓力使粉料制成一定形狀坯體的方法。干壓成型由于粉料水分含量在7%以下，減少了后續(xù)燒結(jié)時(shí)間，成型效率高、成本低，但密度不夠均勻。干壓成型可用于手機(jī)外殼的制造。

3、流延成型

      流延成型(Tape casting)是薄片陶瓷材料的一種重要成型方法，產(chǎn)能高、自動(dòng)化程度高，但燒成收縮率高達(dá)20-21%，可制備厚度為10-1000μm的高質(zhì)量陶瓷薄膜。小米5手機(jī)陶瓷外殼和多款手機(jī)陶瓷指紋蓋板均采用流延成型工藝。

       流延成型工藝過程包括：

1、將陶瓷粉末與添加劑在有機(jī)溶劑中混合，形成懸浮的漿料。

2、成型時(shí)漿料從料斗下部流至基帶之上，通過基帶與刮刀的相對(duì)運(yùn)動(dòng)形成坯膜，坯膜的厚度由刮刀控制。

3、坯膜連同基帶一起送入烘干室，溶劑蒸發(fā)，形成具有一定強(qiáng)度和柔韌性的坯片。

4、排膠燒結(jié)

       高性能陶瓷材料要經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)才能形成致密瓷體。小米5的陶瓷機(jī)身成型采用的是濕法成型工藝。成型采用的漿料中通常加入了膠黏劑、增塑劑、分散劑和溶劑。在陶瓷的燒結(jié)過程中，需要在加熱的爐子里排出這些碳?xì)浠衔?。排膠是為了避免精密陶瓷在高溫?zé)Y(jié)(小米5采用1500℃燒結(jié)而成)過程中出現(xiàn)氣孔、裂紋，影響陶瓷的結(jié)構(gòu)和性能。

      陶瓷工業(yè)中陶瓷燒結(jié)的方法有很多種，熱壓燒結(jié)是常用的燒結(jié)方法之一。采用熱壓燒結(jié)有利于坯件的致密化，可獲得幾乎無孔隙的制品。熱壓燒結(jié)的缺點(diǎn)是生產(chǎn)率低，成本高。

5、真空發(fā)黑

      真空發(fā)黑工藝的目的是為了在高真空環(huán)境下短時(shí)升溫至1500℃，對(duì)爐內(nèi)物件熔融對(duì)接。

6、定型加工

       通過該工藝得到了陶瓷機(jī)身的毛坯件（光學(xué)晶體加工）。

7、拋光

       拋光是利用機(jī)械、化學(xué)或電化學(xué)的作用，使工件表面粗糙度降低，以獲得光亮、平整表面的加工方法。小米5的陶瓷機(jī)身拋光流程分為正面拋光和外弧拋光，分別對(duì)機(jī)身的平面和手機(jī)外框進(jìn)行打磨拋光。經(jīng)過313分鐘、千萬轉(zhuǎn)的循環(huán)研磨，機(jī)身光滑平整，色澤圓潤(rùn)，具有較高的折光率和較強(qiáng)的色散，擁有良好的即視效果。

       氧化鋯材質(zhì)本身的問題。因?yàn)檠趸喬沾稍诓煌瑴囟拳h(huán)境下，材料本身結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生對(duì)應(yīng)的變化，因此我們?cè)谘心ゼ庸み^程中必須做好降溫工作，避免因?yàn)闇囟葘?dǎo)致材質(zhì)發(fā)生改變，而導(dǎo)致拋光結(jié)果不完美。機(jī)身拋光加工屬于高精度加工，對(duì)于機(jī)器設(shè)備以及耗材要求也比較高。小編認(rèn)為，機(jī)身在研磨拋光的過程中，需要經(jīng)過粗拋、半精拋、精拋等多次拋光的流程。通常使用適量的銅盤或者鐵盤，并以陶瓷板作為拋光紙，使用陶瓷鏡面拋光機(jī)進(jìn)行加工。

8、激光打孔

      激光聚焦光斑可以會(huì)聚到波長(zhǎng)量級(jí)，在很小的區(qū)域內(nèi)集中很高的能量，特別適合于加工微細(xì)深孔，最小孔徑只有幾微米，孔深和孔徑比可大于50。激光打孔用于陶瓷機(jī)身的部位主要是外殼聽筒及天線打孔、耳機(jī)打孔等部位，具有效率高、成本低、變形小、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。

9、CNC加工

      CNC主要適用于金屬及復(fù)合材料的加工，有些硬度非常高的材料，如陶瓷的CNC加工使用的刀具材料硬度必須比加工工件的材料硬度要高。小米5機(jī)身的CNC工藝主要是用于機(jī)身的修整處理。采用CNC精細(xì)加工處理使小米5的機(jī)身曲線更加柔和，觀感更舒適。

10、鐳雕工藝

       鐳雕是表面處理的一種工藝，和網(wǎng)印，移印相似，都是在產(chǎn)品上印字或者圖案。與網(wǎng)印、移印相比，鐳雕有標(biāo)記速度快，圖像標(biāo)記美觀，分辨率高，永不磨損，范圍廣泛，精確度高，防偽性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。小米5的機(jī)身上的logo采用的是鐳雕工藝。

11、防指紋鍍膜

       防指紋膜一般是高密合性氟化物，這種材料可以減少污漬指紋的附著，拒水拒油。小米5的防指紋膜采用的是真空鍍膜工藝。該工藝是一種由物理方法產(chǎn)生的薄膜材料的技術(shù)。在真空室內(nèi)材料的原子從加熱源離析出來打到被鍍物體的表面上。