智能手機(jī)外殼發(fā)展趨勢(shì)
2007年，蘋果(Apple)發(fā)布了首部iPhone，并帶來(lái)了一個(gè)全新的市場(chǎng)。
多年來(lái)，蘋果一直偏愛(ài)鋁制機(jī)身的智能手機(jī)設(shè)計(jì)。隨著iPhone的流行，鋁、不銹鋼、鈦或鎂等材料的金屬外殼成為一種潮流，這些材料結(jié)合了優(yōu)秀的機(jī)械性能、美感和手感。
在大多數(shù)中端和高端型號(hào)中，金屬外殼已替換了塑料外殼。
邁向玻璃：新一代智能手機(jī)外殼
全玻璃的智能手機(jī)外殼展示出了工業(yè)設(shè)計(jì)師的雄心，但是，它可能不具備所需的機(jī)械性能以通過(guò)如跌落等產(chǎn)品測(cè)試。
由于這一點(diǎn)以及不斷發(fā)展的輕薄化潮流，只要全柔性顯示屏技術(shù)尚未成熟，預(yù)計(jì)我們將會(huì)看到擁有全玻璃外殼的高端產(chǎn)品，同時(shí)繼續(xù)使用金屬中框作為天線放大器，以抵消印刷電路板 (PCBs)、電磁干擾屏蔽及金屬外殼等造成的射頻信號(hào)衰減。
金屬高分子聚合物粘結(jié)技術(shù)的新需求
納米注塑技術(shù)(NMT)提供了金屬與高分子聚合物直接粘結(jié)技術(shù)，這是一道在外觀處理制程前（如陽(yáng)極氧化處理或PVD）的重要加工工藝。
NMT將經(jīng)過(guò)特殊表面處理的金屬與高分子聚合物粘結(jié)在一起，產(chǎn)生了強(qiáng)勁的粘合。這種結(jié)合強(qiáng)度可能受到金屬表面、加工條件或聚合物材質(zhì)的影響。
不同的金屬需要用不同的處理方法達(dá)到合適的表面效果（微米或納米級(jí)的孔洞），以產(chǎn)生最佳的聚合物滲透性和粘結(jié)性。
重要的是，要取得高的結(jié)合強(qiáng)度，需避免空氣積聚在納米孔洞，所以高分子聚合物的流動(dòng)性至關(guān)重要。
鋁是最常見(jiàn)的NMT金屬材料，一般在NMT之后還要進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理以達(dá)到品牌客戶的外觀要求，所以一定要使用能夠經(jīng)受住陽(yáng)極處理工藝的高分子聚合材料，如聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯硫醚(PPS) 或聚砜(PSU)。
不銹鋼和鈦合金等擁有更高機(jī)械性能的金屬材料，作為新一代智能手機(jī)外殼的最佳候選者，有更廣泛的外觀處理工藝，如PVD。
PVD 需要三個(gè)小時(shí)150°C至180°C的加工溫度，使得以往常用于NMT的高分子聚合材料并不適合。PPS由于較差的抗紫外線性能和染色性，不能滿足外觀部件的審美要求。
因此，OEM必須選擇高溫穩(wěn)定性更好的高分子聚合材料，如聚醚醚酮(PEEK)或具有高玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg)和熱變形溫度(HDT)的新型PPA。
NMT工藝可描述為如下流程：
圖：NMT工藝的流程。
1) 金屬清洗過(guò)后，表面會(huì)形成微米和納米級(jí)孔隙。對(duì)于鋁而言，常用的工藝是化學(xué)溶液腐蝕。
2) 一旦金屬受到合適的腐蝕和清理，通過(guò)高壓將塑料共混物與其結(jié)合。這樣聚合物可以填充進(jìn)入金屬表面的結(jié)構(gòu)從而得到很高的金屬聚合物之間的結(jié)合力。
3) 在金屬和塑料注塑成型后，就可對(duì)金屬進(jìn)行表面處理了，如陽(yáng)極氧化或PVD。
上圖：適用于NMT結(jié)合法的鋁的電子掃描顯微鏡圖像（左）和不銹鋼（右）基體表面。
上圖：上：顯示了NMT工藝制造的剪切試樣。下：顯示了不同金屬材料樣條剪切測(cè)試后的樣本。
用于NMT的新型高溫材料
帝斯曼研發(fā)了一款基于高性能ForTii? Ace高分子聚合物的新型材料，適合用于NMT。它獨(dú)特的C4分子結(jié)構(gòu)的化學(xué)性，產(chǎn)生了比其他PPA更優(yōu)越的結(jié)晶行為。
ForTii? Ace同時(shí)擁有所有芳香族尼龍(PPA)中最高的Tg。受到芳香烴含量影響，它的Tg溫度和耐化學(xué)性接近PEEK。ForTii? Ace高分子
聚合物同時(shí)具有所有PPA中最高的機(jī)械強(qiáng)度。
該材料能與鈦合金和不銹鋼結(jié)合達(dá)到異常高的NMT粘結(jié)力度。
這是由于該材料具有較高的高分子聚合物強(qiáng)度和優(yōu)秀的加工性能。
高分子聚合物的流動(dòng)性和結(jié)晶對(duì)于NMT工藝的粘結(jié)強(qiáng)度非常必要。一旦金屬表面結(jié)構(gòu)受到充分填充，該材料自身的結(jié)晶確保優(yōu)秀的結(jié)合強(qiáng)度、高剛性和聚合物強(qiáng)度。
對(duì)于使用鈦合金和不銹鋼的NMT外殼，帝斯曼已經(jīng)研發(fā)兩種專用于NMT工藝的牌號(hào)，F(xiàn)orTii NMX33和ForTii Ace NMX5。
對(duì)于高尺寸穩(wěn)定性、耐熱性和淺色物料的紫外線穩(wěn)定性的應(yīng)用而言，是理想材料。
這兩個(gè)牌號(hào)都已經(jīng)批量生產(chǎn)，設(shè)計(jì)者可以利用他們?cè)O(shè)計(jì)出新一代全玻璃外殼以及具有極致美感和材料性能的創(chuàng)新性金屬塑料粘結(jié)部件。
NMT是一種優(yōu)雅的技術(shù)，粘結(jié)了金屬和塑料，用于不同的應(yīng)用和工業(yè)中，包括工業(yè)、航空航天和汽車行業(yè)。
帝斯曼擁有完整的產(chǎn)品組合包括PBT、PPA和PPS。這種廣泛的產(chǎn)品組合使得制造商可以通過(guò)與帝斯曼的合作獲得多種設(shè)計(jì)和工業(yè)材料選擇以及應(yīng)用支持。
ForTii NMX33和ForTii Ace NMX5顯示了不銹鋼和鈦兩者粘結(jié)力度的最高性能。
它們各自的熔點(diǎn)分別是320°C和340°C，這些牌號(hào)的超高耐熱性，使得它們可以承受PVD工藝所要求的極端溫度。
實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)創(chuàng)新的下一次飛越
2017年智能手機(jī)設(shè)計(jì)的趨勢(shì)很清晰，它正在遠(yuǎn)離鋁制外殼，走向玻璃或陶瓷材料，配以具有較高機(jī)械強(qiáng)度的金屬中框。而金屬中框的機(jī)械強(qiáng)度又取決于使用的高分子聚合材料與金屬的粘結(jié)性以及高分子聚合材料本身的機(jī)械性能。
帝斯曼的新型ForTii? Ace聚合物將性能提升到目前只有PEEK才能達(dá)到的水平。這些新型材料具有與PEEK相近的耐化性，機(jī)械性和耐熱性，同時(shí)也提供了極佳的尺寸穩(wěn)定性和優(yōu)秀的粘結(jié)韌性。
ForTii? Ace使得設(shè)計(jì)者超越當(dāng)前的材料性能，實(shí)現(xiàn)下一次智能手機(jī)創(chuàng)新的巨大飛越。
本文作者：
Tamim Sidiki、段偉偉、王騰、Frank Burgt-van-der、于斌、鄭立東、Michelle Seitz、Julie Liong
文章版權(quán)屬于帝斯曼中國(guó)
建筑資質(zhì)代辦咨詢熱線：13198516101
版權(quán)聲明：本文采用知識(shí)共享 署名4.0國(guó)際許可協(xié)議 [BY-NC-SA] 進(jìn)行授權(quán)
文章名稱：《智能手機(jī)外殼發(fā)展趨勢(shì)》
文章鏈接：http://m.fjemb.com/7334.html
該作品系作者結(jié)合建筑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、政府官網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)知識(shí)整合。如若侵權(quán)請(qǐng)通過(guò)投訴通道提交信息，我們將按照規(guī)定及時(shí)處理。
咨詢熱線：13198516101 
