5G手機將告別金屬機身 採用芳綸纖維新材料外殼?

2020-12-23 快科技

2020年以來,越來越多手機品牌的5G手機陸續上市,5G「星火」漸呈燎原之勢,形勢一片大好。

在數碼領域,除了關心5G手機帶來的網絡信號大變革之外,很多人也在預測:5G手機將會出現去金屬化機身的趨勢。

為什麼會有這樣的預測呢?主要有以下幾方面原因:

金屬屏蔽手機信號

目前4G手機機身在採用金屬中框和外殼的同時,鋁製機身將會削減信號影響連接速度和強度,而5G是4G的延伸,使用更高頻率的脈衝波,對金屬很敏感,如果5G手機使用金屬機殼,那麼會直接屏蔽信號。

5G信號對終端產品的天線設計提出了更高要求,為了滿足信號的溢出,未來的5G手機或將永久告別全金屬機身,即使是金屬中框也將逐漸變窄,甚至最終取消。

金屬影響無線充電

無線充電市場同樣方興未艾,各大手機品牌都配備了(反向)無線充電功能,它也是促進非金屬後蓋市場發展的重要原因之一。

無線充電是通過電磁波傳遞能量的,而金屬一個大的缺點是「出色的電磁屏蔽性」。倘若手機使用金屬後蓋,勢必會影響到無線充電的正常工作,無線充電功能也就失去了意義。

5G手機可能偏向於採用不易幹擾信號傳輸的樹脂和玻璃等材料作為手機外殼,除了目前市場已經使用的3D玻璃等,重量輕耐撞擊,信號穿透性強的芳綸纖維同樣是不可多得的優秀選擇。

芳綸纖維是什麼?

芳綸全稱為芳香族聚醯胺纖維,英文為Aramid fiber,是當今世界三大高科技纖維(碳纖維、芳綸、高強高模聚乙烯纖維)之一。

它具有超高強度、高模量和耐高溫、耐酸耐鹼、重量輕、絕緣、抗老化、生命周期長等優良性能,其強度是鋼絲的 5~6倍 ,模量為鋼絲或玻璃纖維的2~3倍,韌性是鋼絲的2倍,而重量僅為鋼絲的1/5左右,在560度的溫度下,不分解,不融化。

廣泛應用於複合材料、防彈製品、建材、特種防護服裝、電子設備等領域。

芳綸纖維手機背板的歷史

其實很多手機早就嘗試過使用芳綸纖維來作為手機背板。

摩託羅拉Razr刀鋒系列手機背板採用的是杜邦公司的凱夫拉(芳綸纖維)。

超薄設計並不簡單,材料的切割、機身成型以及材料的選擇上都需要考慮工藝和整體強度,而芳綸纖維足以承擔此項重任。

日本夏普最新款智慧型手機Aquos Zero,採用日本帝人Technora? Black芳綸纖維背板,新的Aquos Zero,重量只有146克,由黑色Technora?芳綸纖維增強塑料背蓋及一個鎂合金製成。

為什麼芳綸纖維背板沒有普及呢?

正如前文所說,芳綸纖維具有不俗優勢,那為什麼芳綸纖維背板沒有普及呢?市面上芳綸纖維產品也並不多見呢?

這主要是芳綸纖維材質成本較高、芳綸產品開發難度高的緣故。

芳綸纖維屬於國內短缺的高技術產品,因為其技術、資金門檻極高,研發周期極長,生產過程中對儀器設備要求高、行業集中度高,核心技術被巨頭壟斷。產能主要集中在美國、日本、歐洲,我國起步晚且生產技術較為落後,進口依賴度較高,而且多數國家把芳綸纖維作為戰略物資在技術等方面進行嚴格的管制(涉及軍工、航天等敏感領域),產品和技術都受到國外嚴格封鎖,因此採購成本居高不下,產品價格也相應提高。

其中要數杜邦公司(DuPont)獨佔鰲頭,它是全球芳綸纖維市場的巨頭,佔有超過全球一半以上的市場份額,旗下的Kevlar(凱夫拉)纖維已成為對位芳綸的標誌性產品。

2019年國內對位芳綸需求12000噸左右,目前國內對位芳綸有效產能約3000噸/年,國內供需缺口較大,進口依賴性較高。

2019年,工業和信息化部發布《重點新材料首批次應用示範指導目錄(2018年版)》,其中【芳綸纖維和碳纖維】劃分在關鍵戰略材料類別,呼籲企業重點關注並實現材料應用產業化。

但由於我國芳綸纖維行業發展較晚且生產技術相對落後,國內產能不足,芳綸產品結構單一,差異化程度低。因此,政策不斷呼籲加快芳綸纖維創新成果轉化,讓龐大的市場需求拉動國內產能提升,發展出有競爭力的芳綸產品。

芳綸產品研發的創新品牌——PITAKA

在手機背板上採用芳綸纖維尚且難以普及,但有一個品牌,居然在手機殼上使用昂貴的芳綸纖維,這是非常大膽和高成本的嘗試。

PITAKA積極響應工業和信息化部的政策呼籲,對芳綸產品開發及產業化,大規模創新芳綸產品,打造多元化的產品結構,並且PITAKA也是數碼配件領域中,少有的大規模生產芳綸產品,並具備批量開發能力的創新品牌。

PITAKA所使用的芳綸纖維就是海外進口的DuPont杜邦凱夫拉,其初衷在於希望開發一些與市面上泛濫的劣質/不環保手機殼材質不同的高端材質手機殼,以防彈衣(芳綸纖維)材質的高標準,來武裝日常生活中的數碼配件,讓產品的防護性能、耐用指數直線飆升,減少日常生活中的產品使用損耗,著力打造一個生態環保,富有科技感的生活空間,讓所有人切實感受到產品帶來的實用與便捷。

而PITAKA之所以敢這麼做,在於對芳綸纖維材料的深刻認識:芳綸纖維最大的特性其實是其重量與韌性,它的強度是鋼絲的5-6倍,韌性是鋼材的 2 倍,而重量僅為鋼材的 1/5 左右,這也是它被廣泛用於製作防彈衣的原因。

(PITAKA品牌iPhone12系列凱夫拉手機殼)

其次是PITAKA對芳綸纖維成型技術的深入研究與熟悉掌握,截至目前,PITAKA擁有芳綸纖維材質手機殼、無線充電產品、電路連接模塊、磁吸式模塊化裝置產品的外觀設計專利、實用新型專利等33項技術專利,受到專業領域的多次認可和肯定。

用芳綸纖維來做手機殼等隨身使用的物件,可以最大程度發揮出其極致的輕便、手感、超級耐用的性能。

芳綸纖維手機殼的優勢

無毒環保

據調查顯示,很多塑膠手機殼含有有毒有害物質,鉛含量超出標準限值1550倍,可能對人體造成危害。

塑膠手機殼在常溫下是穩定、無毒的,但是隨著溫度的升高,手機殼中的「苯」、「醛」等物質會變成游離狀態,會釋放到空氣中,具有一定毒性。

手機殼挑選方法:

①不要選擇顏色過於鮮豔的手機殼,它們可能含有大量重金屬。

②有刺鼻氣味的手機殼同樣要小心

③手感過軟或過硬的、掉色的都要慎選,這類產品生產過程中很可能殘留苯類有機溶劑。

無毒材質:玻璃、金屬、絨布、皮革(真皮)、液態矽膠、芳綸纖維

有毒材質:矽膠、塑料、皮革(人造皮)、芳綸纖維

注意:大量使用膠黏劑的手機殼不宜購買(在高溫情況下會分解有毒物質),款式複雜的手機殼多會用到膠黏劑。

不影響手機信號

塑料、矽膠、金屬、陶瓷、皮革等市面上常見材質都不會影響手機信號,而金屬和碳纖維材質,會讓手機信號減弱。

這是為什麼呢?這是因為金屬會產生一種叫做靜電屏蔽的效應。

靜電屏蔽是指導體的外殼對它的內部起到「保護」作用,使它的內部不受外部電場的影響。

舉個例子:在電梯裡手機信號經常會變弱,甚至無信號。這是因為電梯是金屬材質的,且在運行過程中是封閉的,金屬具有阻擋信號的現象,手機信號就被阻擋在外了。

而碳纖維具有良好的電磁屏蔽性能,同樣也會影響手機信號

手感

總體來說,偏軟的手機殼手感上比偏硬的手機殼就是要好很多。

軟殼:矽膠、塑料(TPU)、皮革、絨布

硬殼:玻璃、塑料(PC/ABS/PP)、金屬

芳綸纖維雖然屬於硬殼材質,但是手機殼可扭轉45°左右,觸感卻偏柔軟,觸摸起來如同babyskin。

使用感:防摔防刮、不發黃、耐髒易清洗

①不發黃,耐髒易清洗

根據市面上眾多材質手機殼的表現來看,硬殼耐髒,軟殼不耐髒。尤其注意的是亞克力,由於材料特性很容易髒而且也不易清洗。

不發黃材質/耐髒易清洗:玻璃,金屬,塑料(硬膠PC);

發黃材質/不耐髒不易清洗:塑料(軟膠TPU)、皮革、絨布、玻璃、無機矽膠;

②防劃性能

其實手機殼被刮傷到是次要,最重要的是保護手機不被刮傷。

更需注意的是邊框為手機殼可能會刮花手機。手機殼不夠貼合會導致會砂石進入縫隙,砂石硬度極高,易刮傷手機。所以手機殼的完美貼合至關重要,不讓砂石用可趁之機。

③防摔性能

在使用中,保持2米左右的整機防摔高度即可應對日常生活中的各種狀況。

輕薄

一般來說,材質的密度會因為製造工藝/材料的不同而有所變化,但是可以根據以下的數據了解到不同材質的重量比較,密度越高,重量越大。

金屬:不鏽鋼7.7-8g/cm?,鋁合金2.7-2.8g/cm?,鋁鎂合金1.8g/cm?

玻璃:鋼化玻璃2.4-2.8g/cm?,亞克力1.16-1.2g/cm?

無機矽膠:2.6g/cm?

芳綸纖維:1.44g/cm?

絨布:0.6g/cm?

總結:

矽膠、塑料、人造革:存在有毒害物質風險;

金屬、碳纖維:屏蔽手機信號;

無機矽膠、皮革、絨布、亞克力:不耐髒不易清洗;

TPU、絨布:易發黃,易形變;

芳綸纖維除了材質高端外,相比其他金屬/電鍍材料/碳纖維複合材料等,無信號屏蔽障礙;

相比矽膠、塑料、人造革等,無毒害物質風險;

相比無機矽膠、皮革、絨布、亞克力/TPU等,不易發黃/形變,耐髒易清洗;

相比其他備選材料能實現的超薄厚度,優異的跌落衝擊性能。

綜合對比,芳綸纖維擁有作為手機殼當仁不讓的優勢,這也是PITAKA選擇其作為數碼配件生態產品主材質的重要原因。

以這個思路為源頭,PITAKA研發的手機保護殼,無線充電產品、車載支架產品、隨身充電寶等日常使用的數碼產品都採用了芳綸纖維,實現產品輕量化、手感極致化、實用耐用的全面升級,成為了唯一一個將凱夫拉(芳綸纖維)材質應用到數碼配件產品上的品牌,為日常生活帶來更多實用性與便捷性。

相關焦點

  • 對一種材質情有獨鍾:PITAKA芳綸纖維手機殼開箱
    如果要說自己對於那種材質會情有獨鐘的話,哪一定是綸纖維/凱夫拉材質。這種材質強度高、穩定性強而且還非常輕薄,也是很多跑車的首選,跑車我是入手不起了。但是也希望在其他應用場景上可以選擇這類芳綸纖維材質的產品。比如像是手機殼、或者其他保護殼我也會選擇芳綸纖維材質的。
  • 玻璃不耐摔金屬擋信號 手機什麼外殼材質才最好?
    塑料塑料材質是自手機誕生以來就採用的材質,塑料的可塑性強,工業加工難度相對較低,有利於大規模量產,而且塑料的成本也較低,因此塑料成為了最受手機廠商歡迎的材質,但塑料也有不同的種類,像我們熟悉的聚碳酸酯便是其中的代表。而隨著消費的升級以及工業技術的進步,塑料現在已經不是智慧型手機外殼材質的主流,沒有廉價的材料只有廉價的設計,想把手機塑料機身做得精緻並不容易。
  • 或為鈦合金 OPPO N3採用新航天金屬材質
    雖然之前傳聞將用於機身材質的液態金屬被OPPO N3用到了散熱系統上面,不過機身材質上OPPO N3依然看點十足;最近OPPO的官微爆料顯示,新拍照旗艦N3將採用「一個來自空間站的金屬中框」。為了在保護手機的同時,儘量減輕手機重量,據悉OPPO N3採用了一種新型航天級金屬,在重量與堅固之間找到了一個平衡點。    今年業界在手機機身材質方面的看點層出不窮,以往只會玩塑料的小米三星都加入金屬行列當中,而魅族華為等也紛紛推出金屬機型,將各種材料玩了個遍。
  • PITAKA MagEZ Case for iPad Pro芳綸纖維保護套開箱和體驗
    以前用過MOTO RAZR手機,背面的材質就是凱夫拉縴維材料,想著看看有沒有類似凱夫拉縴維材質的iPad Pro保護殼。包裝盒的背面主要是英文的產品介紹,可以看到材質是芳綸纖維也即是凱夫拉縴維。包裝是磁性吸附的翻蓋設計,向左側拉起就可以看到PITAKA MagEZ Case保護殼了。
  • 手機後蓋開始「去金屬化」:玻璃、陶瓷後蓋將成主流
    非金屬趨勢  隨著智慧型手機製造工藝的不斷提升,手機機身的材質也在不斷發生變化。  2012年,蘋果在iPhone5機身上引入金屬材質,採用「金屬+玻璃」的混合面板後蓋,2014年,iPhone6系列則採用金屬材質機身,自此金屬成為智慧型手機高端材質的標配。
  • 手機外殼什麼材質最好?看完終於明白了
    先來梳理一下常見的手機外殼材質,有塑料,金屬,玻璃,陶瓷,木質,皮革等等,它們的物理特性不盡相同,做出來的手機觀感以及手感都大不一樣,下面我們來盤點一下這些材質的優缺點。而隨著消費的升級以及工業技術的進步,塑料現在已經不是智慧型手機外殼材質的主流,沒有廉價的材料只有廉價的設計,想把手機塑料機身做得精緻並不容易。
  • 玻璃外殼將成手機發展趨勢 3D玻璃產業鏈有望爆發
    原標題:玻璃外殼將成手機發展趨勢 3D玻璃產業鏈有望爆發 摘要 【玻璃外殼將成手機發展趨勢 3D玻璃產業鏈有望爆發】近日,聯創電子發布公告稱,公司擬投資設立全資子公司實施年產
  • 不要塑料殼 8款華麗的金屬外殼手機
    最理想的手機外殼材質是什麼?每個人可能都有不同的答案:金屬、皮革、玻璃等等。對於工程師來說,最好的材質是適合無線電波傳輸的介質,所以塑料相對來說更容易使用在手機上。不過作為消費者,我們更喜歡精緻、漂亮的設計,所以質感更好的金屬手機更令人喜愛。不幸的是,礙於成本和設計難度,並非所有手機廠商都會費勁心思地使用金屬外殼,所以塑料手機更普及。
  • 3D玻璃成手機外殼新寵,為何長盈精密稱CNC金屬加工將持續受益?
    近期,3D玻璃受到資本市場熱捧,目前三星和小米等手機巨頭已經率先使用了3D玻璃顯示屏和3D玻璃後蓋,更有外媒爆料iPhone8將採用玻璃外殼的傳聞。今年底到明年初有不少的國產手機新一代旗艦機都將考慮採用雙面3D曲面玻璃工藝,其中就包括OPPO的Find9、小米的Mi Edge/Mi Note Edge/魅族的PRO6 Plus等。3D玻璃人氣飆升,成為電子產品市場材料新秀。 對於國內的CNC金屬加工企業來說,這無疑將是重大利空,尤其是對金屬加工龍頭企業長盈精密、鎧勝等來說。
  • 手機材質PK:塑料、金屬、玻璃誰更好?
    換言之,如果是採用塑料材質的手機/平板,它的處理器以及圖形處理器的頻率,其實會比採用金屬機身手機/平板的低。在這個表格裡,標註了不同材料的熱導率。(熱導率定義為單位截面、長度的材料在單位溫差下和單位時間內直接傳導的熱量)其中,鋁的熱導率為205W/mK,鎂是156W/mk,玻璃是0.8W/m*k,聚碳酸酯是0.22W/m*k。
  • tesa HAF 58492膠帶——全金屬手機機身的選擇
    隨著智慧型手機的不斷升級換代,用戶對於手機外型時尚感與質感的要求變得更加挑剔。全金屬機身幾乎已經成為了標配,即使是低端手機也開始由塑料後殼過渡為全金屬機身。金屬材料的廣泛應用也給了HAF熱反應型膠帶大展拳腳的機會。針對越來越輕薄化的手機,HAF熱反應型膠帶只需要極小的粘接面積即可實現超強粘接力。
  • 手機外殼將進入陶瓷玻璃時代?
    本報11月15日訊  由於經摔、耐磨,當前的手機外殼以金屬材質為主,但隨著5G到來,外殼為陶瓷、玻璃的手機將成為發展大勢。今日下午,在第二屆中國新材料產業發展大會5G手機外殼新材料分論壇上,現場專家、業內人士在探討了未來手機外殼新材料的發展走勢上,形成如此共識。
  • 手機外殼用什麼樣的比較好?
    這些都導致金屬外殼手機缺乏一體感和色彩多樣性。很多消費者都特別喜歡金屬材質的機身,從此金屬材質的機身也被定義為手機機身裡面最高端的材質,因為金屬材質看起來比較高端,而且因為金屬比較堅硬,也給人一種很耐用的感覺,所以很多人都覺得手機最好的材質是金屬!
  • 手機機身材質科普:塑料、金屬、玻璃……都有哪些優缺點?
    我們在看各種手機評測的時候,往往會注意手機的硬體配置、外觀設計、拍照功能、電池續航等等,但是比較容易忽略的是手機機身所使用的材料。其實,機身材質對於手機本身的影響是非常大的,今天小編給和大家分享一下這個話題。
  • 魅族X8正式入網 將採用金屬機身設計
    現在除了一款外觀與魅族 16th非常相似的手機出現在工信部的網站,還有一款型號為M816Q的魅族新機也通過了工信部的入網許可。看來此前黃章爆料的魅族16X和魅族X8真的快與我們見面了。 魅族X8擁有豎排雙攝以及後置指紋設計從工信部公布的照片來看,這款型號為M816Q的魅族新機將採用金屬機身設計,同時豎排雙攝在機身正中央,雙色溫閃光燈被安排在雙攝上方,雙攝的下方則為指紋識別模塊
  • 金屬材質機身手機天線設計詳細講解
    金屬材質機身手機天線設計詳細講解 工程師2 發表於 2018-05-05 09:38:00 有限的手機空間,需要容納更多的天線。
  • 蘋果擬將陶瓷纖維用作未來Apple Watch的表殼材料
    【來源:cnBeta.COM】雖然該設備的主要部件將保持不變,但未來的蘋果手錶可能會配備一個外殼,部分由塑料和陶瓷纖維製成。蘋果公司正尋求擴大其蘋果手錶用戶群,努力開發出一款比以往生產成本更低的手錶。到目前為止,蘋果手錶的內部設計都是一樣的,但它的外殼卻採用了從鋁到鈦甚至是金的任何材料。擬議中的新外殼將主要由陶瓷纖維製成。 陶瓷纖維不同於蘋果手錶偶爾使用的陶瓷外殼。通常它是一種用於絕緣或加固其他材料的材料。一項新的專利申請提出使用陶瓷纖維編織物來生產一種外殼,這種外殼足夠堅固,可以保護手錶,但生產成本較低。
  • 手機金屬外殼也能刻?這麼優質的光纖雷射雕刻機給我來幾臺!
    機器也罷翻來覆去的也不過是那麼幾樣好想見到一些新穎的雕刻,就算是傳統的雷射雕刻機,我也希望能夠遇到一些新鮮的雕刻創意,一個即使很昂貴的的雕刻物品也能精準的雕刻的效果,一臺就算不是很大的機器也能很優雅地完成所有雕琢的細節在雕刻機的領域中,還真的有這麼一種機器,它就是「光纖雷射雕刻機」讓你在喝一杯酒,品一口茶的時間裡完美的雕琢一個手機金屬外殼
  • 精鋼一體機身,皓麗電視驚豔視界
    智能電視這兩年火了,它不僅有區別於傳統電視的強大內容資源作支撐,外觀、設計、材料等方面也都更加大氣美觀、越來越引人注目。不過現在市場上的智能電視看起來都差不多,安卓系統的操作界面、視頻App的內容資源以及遊戲、購物等生活體驗,這些難道就是智能電視的全部了嗎?不,皓麗告訴你不只如此,精鋼一體機身和全金屬外殼更是它的獨特之處和魅力所在。
  • 2019年中國芳綸產品行業競爭格局與發展前景分析 中國間位芳綸市場...
    芳綸的發現,被認為是材料界一個非常重要的歷史進程。其有四類:全對位芳醯胺纖維、全對位芳醯胺共聚纖維、全間位芳醯胺纖維、含甲基取代基等間位芳醯胺共聚纖維。前兩類屬高強高模耐熱纖維,後兩類屬耐高溫難燃纖維。目前,市場上有兩種芳綸實現了廣泛的商業化應用和生產,分別是間位芳綸和對位芳綸。