把iPhone拆了！就为了研究这两种新材料

大家都知道，每次苹果公司在新产品发布前或是收购投资哪个技术公司，都能在科技界引起不小的动静，牵动相关股票的股价，引领新技术被应用。
这两三年来，苹果每次发布新产品之前在材料界讨论最火热话题的无非就是使用哪种新材料，大家呼声最高的就是两种新材料就是“液态金属”和“蓝宝石玻璃”。今天就把iPhone手机拆了，真拆了！给大家科普这这两种新材料。
液态金属到底是什么？
之前，我以为液态金属是这样的
                
                
或者，是这样的
                
                
液态金属是指 Amorphous Alloy。Amorphous Alloy 就是 iPhone 所用材料的统称，其中 Amorphous 是指的非晶态的，Alloy 则是指的合金。非晶态合金，也就是说没有晶态结构，根本就没有晶粒，所以延展性低，但是相反的，硬度却极高，类似玻璃。
这种材料的关键形成条件在金属熔体的冷却过程中让其冷却速率足够大，熔体处于过冷状态，此时金属熔体的剪切粘度会急剧增大，导致传质过程困难，结晶反应被抑制乃至避免，熔体中的原子来不及进行规则排列（结晶）而形成独特的短程有序，长程无序的原子排布，也就是非晶合金。
                
                
与常见金属材料相比较，其最大的结构特点就是没有晶粒结构，直接由原子无规则均匀分布，原子之间通过金属键连接。由于没有晶粒结构，也就没有晶界等缺陷以及晶格周期平移对称性等特点，因为拥有传统晶态合金材料不具备的优异性能，如高机械强度，高硬度，低弹性模量，高耐磨性，高耐蚀能力，以及优良的软磁性能。
但回过头来说，与玻璃相比，因为玻璃基本没有延展性，Amorphous Alloy 虽然延展性低，但它依旧保留了部分的金属特性，包括有一定的延展性，只是针对常规晶态合金而言，低了不少。
                
                
这样的材料，用来做手机的外壳是相当合适的，既有超高的硬度（2.5 倍于钛合金，1.5 倍于不锈钢），又有一定的延展性不至于像玻璃一样稍微施加外力就会破碎，而且保持很轻的重量。但是问题在于成本过高，工艺要求高。
                
                
所以，理想总是好的，现实总是残酷的，我们现在也只能在 iPhone 的取卡针上看到液态金属的存在。
什么是蓝宝石玻璃？
蓝宝石玻璃(Sapphire crystal)一般是指人工合成的蓝宝石，类似钢玉成分，硬度为9，可以通过添加各种化学元素，生成不同的颜色，我们日常最常见的是经过提纯后的无色透明状。它有着很好的热特性、电气特性和介电特性，并且防化学腐蚀性强。另外，它耐高温，导热好，硬度高，透红外，化学稳定性好。
                
                
蓝宝石是刚玉宝石中除红色的红宝石之外其它颜色刚玉宝石的通称，主要成分是氧化铝（Al2O3），因含微量元素钛（Ti4+）或铁（Fe2+）而呈蓝色。属三方晶系，晶体形态常呈筒状、短柱状、板状等，几何体多为粒状或致密块状。透明至半透明，玻璃光泽。
蓝宝石玻璃是一个无暇的晶体，质量也很高。但是采用这种新材料对苹果来说尚不可行，因为既要保证其无瑕疵，还要能够支持大规模批量生产，就目前而言难度显然是非常大的。
                
                
为什么到现在苹果还没有在自家的产品上大规模应用蓝宝石玻璃呢？只应用在摄像头和Home键上，最主要是基于当前技术还够成熟，量产困难，无法满足大规模供货需求，这或许是苹果目前仅在小屏幕的Apple Watch智能手表上尝试蓝宝石屏的原因。不过，随着蓝宝石屏技术以及量产化的成熟，相信不久后，苹果下一代产品或许会搭载蓝宝石屏。
科普完这两种新材料
大家是不是很期待早日能用上呢
我就不信你们都是土豪