說到液態(tài)金屬,大部分人可能最先想到的是《終結(jié)者2》里來自未來的機(jī)械殺手“T-1000”液態(tài)金屬機(jī)器人,在烈火焚燒后依然安然無恙,被爆頭后還能自我還原,簡直不要太6。但是事實(shí)上液態(tài)金屬是不是真的這么6?當(dāng)然不是。那液態(tài)金屬究竟是什么樣的,可以用在哪些方面?讓我們一起來看一下。 一、什么是液態(tài)金屬? “液態(tài)金屬”又稱為非晶合金或金屬玻璃。液態(tài)金屬的英文是Liquidmetal,是美國加州的Liquidmetal Technologies公司開發(fā)的一種新型金屬合金,為眾人熟知是源于同名于著名《終結(jié)者2》電影中的液態(tài)金屬機(jī)器人?!耙簯B(tài)金屬”使用時(shí)呈固態(tài)金屬,但其固態(tài)原子的排列方式類似于液體金屬的原子排列,不存在周期性排列的晶體結(jié)構(gòu),即原子排列短程有序,長程無序。簡單的說,“液態(tài)金屬”是一種微觀結(jié)構(gòu)類似于金屬液體原子排列方式的固態(tài)金屬。這種獨(dú)特的合金材料具有獨(dú)特的性能和成型工藝優(yōu)勢,在智能手機(jī)等消費(fèi)電子品、汽車產(chǎn)品、醫(yī)療、軍事以及航空航天領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用前景,且部分產(chǎn)品已經(jīng)開始規(guī)?;a(chǎn)。 形成機(jī)理:冷卻速度快,金屬從液態(tài)凝固時(shí),原子來不及形成周期性晶格排列。 液態(tài)金屬種類: Fe基、Ni基、Co基、Zr基、Ti基、Al基、Mg基、Cu基、Ca基等多種系列的非晶態(tài)合金 EON使用的液態(tài)金屬:EON(EON1;EON2);屬Zr基(60%以上Zr),其余成分包含Al、Cu、Ni等 EON1合金冷卻速度:≥100℃/S 液態(tài)金屬具有以下特點(diǎn):
二、液態(tài)金屬應(yīng)用案例 1. 汽車領(lǐng)域 宜安科技2017年5月15日公布的投資者關(guān)系記錄顯示,公司用液態(tài)金屬(非晶合金)生產(chǎn)的汽車門鎖扣,已成功在特斯拉的新能源車上得到應(yīng)用。 2. 手表 圖 世界上第一款由陶瓷和液態(tài)金屬打造的限量版手表——?dú)W米茄海馬系列海洋宇宙型1948限量款腕表,液態(tài)金屬鑲嵌的刻度,圖片來源新浪博客 3. 手機(jī) 液態(tài)金屬早在2010年就被蘋果公司用作iPhone4/4s 的SIM卡針。而且,據(jù)網(wǎng)上消息,OPPO、華為等品牌的部分智能手機(jī)的SIM取卡針、卡槽以及轉(zhuǎn)軸方面也應(yīng)用了液態(tài)金屬。 圖 iPhone4S的SIM卡針采用的液態(tài)金屬,圖片來自驅(qū)動(dòng)中國 4. 其他 除了上述應(yīng)用以外,液態(tài)金屬還憑借良好的生物相容性應(yīng)用于醫(yī)療器械,可用于手術(shù)刀、骨釘骨板、人造牙齒、生物傳感器等領(lǐng)域;無晶界、抗太空輻射性能,可用于航空航天空間探索器,如太陽風(fēng)收集器等;優(yōu)良的比剛度,比強(qiáng)度和高的硬度,是高爾夫桿頭的擊球面的最好材料;液態(tài)金屬在樂器、耳機(jī)以及眼鏡框架上也有應(yīng)用。 圖 美國液態(tài)金屬公司用vitreloy材料制造的高爾夫球桿擊球頭,圖片來自網(wǎng)絡(luò) 圖 使用非晶合金材料制造的多種高強(qiáng)度工具,圖片來自網(wǎng)絡(luò) 圖 液態(tài)金屬應(yīng)用于耳機(jī),圖片攝自宜安科技 圖 液態(tài)金屬應(yīng)用于眼鏡框架,圖片攝自宜安科技 三、不銹鋼成熟中,液態(tài)金屬是否會(huì)是手機(jī)金屬件的下一個(gè)選擇? 由于iPhone引領(lǐng)的全面屏以及無線充電趨勢,以及5G帶來的手機(jī)結(jié)構(gòu)變化,雙玻璃/陶瓷+金屬中框設(shè)計(jì)已經(jīng)成為了主流,而目前使用較多的金屬中框材質(zhì)為不銹鋼和鋁合金。 而相對(duì)于不銹鋼或鋁合金中框,液態(tài)金屬具有性能和價(jià)格優(yōu)勢。首先,液態(tài)金屬外框的強(qiáng)度比不銹鋼和鋁合金要高很多,在輕薄的同時(shí),也能能夠保護(hù)手機(jī)免受沖擊和屏幕破損。其次,由于凈成型+CNC/激光工藝制程相對(duì)較短,相比不銹鋼中框(我們估算其價(jià)格在280元左右)節(jié)省30%以上成本。同樣在手機(jī)小件上,作為攝像頭、指紋的支撐支架,液體金屬在這些小件的成本上更有優(yōu)勢。據(jù)悉,華為小米已經(jīng)小批量采用,大客戶已經(jīng)送樣,模組廠也在跟進(jìn)。 綜上,我們可以看出,液態(tài)金屬相對(duì)于不銹鋼等中框材料來說,在成本、性能上具有非常大的優(yōu)勢。但是液態(tài)金屬在應(yīng)用推廣上還存在產(chǎn)能瓶頸和廠商壟斷等問題,不知道隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展,液態(tài)金屬是否會(huì)是手機(jī)金屬件的下一個(gè)選擇? 四、液態(tài)金屬主要生產(chǎn)企業(yè)介紹 1.東莞宜安科技股份有限公司
東莞宜安科技股份有限公司成立于1993年5月,是一家集輕合金材料研發(fā)、生產(chǎn)、營銷為一體的國家火炬計(jì)劃重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè),液態(tài)金屬、生物可降解醫(yī)用鎂合金、鎂鋁合金汽車產(chǎn)品為公司三大重點(diǎn)板塊業(yè)務(wù)。產(chǎn)品范圍包括消費(fèi)電子、高端LED幕墻、醫(yī)療器械、汽車配件、通訊設(shè)備、大型結(jié)構(gòu)件(車門、電視幕墻等)等。 宜安科技作為行業(yè)內(nèi)較早進(jìn)行液態(tài)金屬研發(fā)的企業(yè),擁有全球最大規(guī)模生產(chǎn)鋯基非晶合金的生產(chǎn)線,由材料的精煉、模具制造、精密加工、表面處理及生產(chǎn)非晶合金設(shè)備的制造能力,具有完整的產(chǎn)業(yè)鏈。近年來在國內(nèi)頂尖非晶專家技術(shù)支持下,成功開發(fā)并生產(chǎn)大形塊狀非晶系列產(chǎn)品,是目前為止全球唯一一家能對(duì)外公布具備大形塊狀非晶金屬成型能力的企業(yè)。 官網(wǎng):http://www. 圖 宜安科技液態(tài)金屬測試樣條 圖 宜安科技液態(tài)金屬用于攝像頭裝飾件 東莞市逸昊金屬材料科技有限公司成立于2014年11月,是宜安科技的控股子公司(宜安科技持股60%,鋯安科技持股40%),具有行業(yè)內(nèi)比較完善的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)和產(chǎn)業(yè)鏈,在非晶研發(fā)和量產(chǎn)、粉末冶金、精密模具加工設(shè)計(jì)等方面有著突出的技術(shù)優(yōu)勢。 2.上海馳聲新材料有限公司 上海馳聲新材料有限公司,是一家專門從事塊體非晶合金材料配方&成型設(shè)備和加工工藝的研發(fā)、生產(chǎn)制造、全球銷售于一體的高科技公司,是隸屬于上海富馳高科技股份有限公司。 富馳高科成立于1999年,是長三角地區(qū)首家、國內(nèi)最大的金屬粉末注射成型(MIM)產(chǎn)品大批量生產(chǎn)制造商,致力于運(yùn)用MIM & CIM技術(shù)生產(chǎn)小型、大批量、三維形狀復(fù)雜的高性能金屬/陶瓷零部件。 上海馳聲現(xiàn)已布局完成液態(tài)金屬手機(jī)中框外觀件全套生產(chǎn)線,從模具設(shè)計(jì)制造、母合金熔煉、全真空壓鑄成型、二次加工到表面拋光處理等,包括產(chǎn)品的各項(xiàng)檢測都都可以在廠內(nèi)完成,并建成多個(gè)保密車間,很好的保證了新產(chǎn)品開發(fā)過程中的保密需求。 圖 上海馳聲新材料液態(tài)金屬手機(jī)中框 3.常州世竟液態(tài)金屬有限公司
常州世竟液態(tài)金屬有限公司(Changzhou Stream Liquid Metal Co., Ltd),是一家專業(yè)從事液態(tài)金屬材料研發(fā)、制造、銷售的高科技公司,致力于為全球消費(fèi)電子、智能裝備及先進(jìn)醫(yī)療設(shè)備客戶提供完整的液態(tài)金屬解決方案,目前已經(jīng)成功完成了液態(tài)金屬小批量試制。 官網(wǎng):http://www./ 圖 液態(tài)金屬手表表框 |
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