科技评论：苹果下一代iPhone将采用陶瓷外壳

《麻省理工科技评论》本周刊文称，近期有传闻显示，苹果下一代iPhone将会采用陶瓷外壳。陶瓷材料易碎，制造成本较高，那么苹果是否有可能使用这种材料去替代金属？

苹果下一代iPhone将采用陶瓷外壳

以下为文章全文：

自苹果9月7日在旧金山发布iPhone 7以来，外界的关注重点一直在于，苹果在新款手机中移除了3.5毫米耳机接口。然而，近期我们又听到了另一个传闻：苹果的明年款iPhone可能将采用陶瓷外壳，而不再是金属外壳。

两点迹象表明了这样的可能性。首先，苹果已开始销售白色陶瓷外壳的Apple Watch智能手表。这款Apple Watch Edition的价格为1249美元。其次，苹果申请的多项专利描述了陶瓷外壳“手持式计算设备”的设计和制造。考虑到陶瓷易碎的特性，颜色选择有限，以及制造成本高昂，因此推出这样的手机将很有风险。

Apple Watch的陶瓷外壳采用了氧化锆和氧化铝陶瓷。这类高科技陶瓷材料有着更好的弹性。例如，陶瓷引擎部件和牙科填充材料非常耐磨。在便携式电子设备中，陶瓷外壳能更好地抗刮擦。

陶瓷的另一大优势在于刚性

利用陶瓷材料，手表或手机外壳可以做到很薄，同时又不会弯。2014年，苹果的iPhone 6曾遭遇过“弯曲门”事件。一些用户表示，这款手机的铝制外壳太薄，放在裤子口袋里时容易被坐弯。

不过，如果你曾经打碎过陶瓷茶杯，那么用陶瓷来做手机外壳的概念可能会令人不解。实际上，即使高科技陶瓷也很容易破碎。不过，加州理工学院的材料科学家凯瑟琳・法贝尔（Katherine Faber）表示，类似苹果采用的氧化锆陶瓷韧性很好。在材料出现裂缝时，应力会改变晶体结构，使其更稳定。她表示：“这将会推压裂缝，使其很难延伸。”

加州大学伯克利分校材料科学家、机械工程师罗伯特・里奇（Robert Ritchie）表示，即便如此，很多人仍然担心，如果将陶瓷外壳手机掉在地上，碎掉的将不仅是屏幕，也将包括外壳，尤其是手机边缘首先触地时。

尽管目前还没有这种手机的实物出现，但一些陶瓷专家对此并不担心。德州大学奥斯汀分校陶瓷材料专家德西德里奥・科瓦尔（Desiderio Kovar）表示，在设计合理的情况下，氧化锆陶瓷将极具韧性。他指出，这种陶瓷材料甚至被用于制造锤子。“物体是否会破碎不仅取决于材料和作用力，也取决于设计和几何形状。”

苹果的专利表明，该公司正在进行这方面的考虑。一项专利表明，通过制造工艺去除材料中的气泡，苹果手表的外壳能更好地抵抗破碎。如果陶瓷的结构更完美，那么可能导致破碎的缺陷就越少。

不过里奇也表示，即使具备了出色的设计，陶瓷自身的性能仍无法改变。“陶瓷手表永远无法像金属手表一样抵抗破碎，因为这违反物理学原理。”

陶瓷材料的色彩选择也相对较少，至少到目前为止如此。陶瓷材料适合苹果手表的纯白色设计美学，但氧化锆陶瓷通常只能带来暗灰色。除非苹果能取得其他技术突破，否则配色选择会非常有限。法贝尔指出，与氧化铝化学成分类似的蓝宝石能带来蓝色、红色和粉色，但由于晶体结构不同，陶瓷材料做不到这一点。

高性能陶瓷的另一大缺陷在于制造成本昂贵。这不仅是由于材料本身，也是由于制造过程需要耗费大量人工。陶瓷材料的模塑很花时间，而如果希望表面光滑那么还需要打磨抛光。苹果似乎将这当做了陶瓷手表的奢华性卖点，即每块手表都需要几天时间才能制造完成。

苹果并不是唯一一家在手表中采用陶瓷材料的公司。例如，瑞士表厂商欧米茄也在销售陶瓷外壳的手表。该公司同时也采用了被称作金属玻璃或液态金属的材料。欧米茄的营销材料显示，手表中合金的硬度达到不锈钢的3倍。苹果和三星都在申请与液态金属有关的专利。很有可能，这些材料可以被用在手机外壳中。