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5G时代下数码、电气产品对氧化锆精密陶瓷的商业

2019-11-01 15:21 电子游戏

  目前对智能穿戴设备讨论最多的线G应用,新技术应用离不开基础材料的突破与跟进,例如应用于5G基站的陶瓷滤波器、应用于高速车载网络的CMCC、抗磨刮的蓝宝石玻璃等等,精密陶瓷在通信设备的电气应用和结构应用皆大有可为。精密陶瓷对成品的影响,比较金属材料外观件,例如铝镁合金边框,陶瓷不会屏蔽信号的特点优势明显。温润近肤的触感,以及国人对陶瓷的特殊民族情节又使其比较工程塑料更具话题性。也难怪成为新材料选择中的当红辣子鸡。

  回顾精密陶瓷外观件的运用历程,金立手机在2014年推出首款以氧化锆陶瓷为手机背板的天鉴W808,写出“硬度高、耐腐蚀、永不变色,耐磨性比钢化玻璃更好”的广告语。同年华为发布P7升级版,陶瓷版P7升级了普通版的玻璃后盖。隔年一加跟进对陶瓷后盖板的应用,毫不吝啬地运用大篇幅文案对陶瓷材料进行赞誉:“从锆英砂到陶瓷,长达25天的蜕变揉炼、造粒......让它和伙伴们迅速凝聚。每一次凝聚,都是陶瓷关键的孕育800℃恒温预烧,只是陶瓷初具成型的开始。1480℃高温锻造,才是它历经28小时的浴火重生”。两年后年小米发布小米6尊享版和MIX1,携手法国工业设计师斯塔克先生,由其执笔(注:斯塔克最为人知的代表作是JuicySalif火箭造型的柠檬榨汁器和已故乔布斯先生的维纳斯号游艇。)助力小米一度达到手机外形设计的巅峰。同时也象征着精密陶瓷在手机外观件的应用进入了3D结构时代。再到2018年OPPO的R15梦境版陶瓷黑、2019年三星GalaxyS10+陶瓷黑限量款,精密陶瓷外观件业已成为高端型号的标准配置。

  刚结束的2019苹果秋季发布会再次佐证这一点。精密陶瓷此次回归到第五代Apple Watch的设计列表中,精密陶瓷表壳版的定价已超过钛金属系列,和爱马仕不锈钢表壳系列持平。消费者完全可以订制黑色陶瓷表壳和爱马仕表带搭配出超豪华组合来彰显多金气质。

  氧化锆陶瓷在常温环境下介电常数高,是非导电材料,对微波信号及微传感信号的影响小,不会对信号形成屏蔽,这是在功能运用上的直接优点。

  氧化锆陶瓷在抛光技术加工后,具有更低的比热容,其手感会有如同玉石一般触感温暖,温润感比玻璃更佳,在外观装饰材料中是仅此于宝石的高端装饰材料,这是在视觉上凸显的美感。

  氧化锆陶瓷硬度高、耐磨损,与喷塑、阳极、PVD相比克服了脱涂、退色、磨损等使用过程中让人不舒服的问题,与其他材料相比使用感上优势明显。

  氧化锆是目前陶瓷材料中综合力学性能较优异的、能达到民用标准要求的材料,作为新型材料其市场寿命周期预期较长。

  据市场研究机构Strategy Analytics公布的2018年全球智能手表市场调查报告显示,全球智能手表出货量已创下4500万台的历史新高,同比增长56%。智能手表也成为手机市场以外规模最大的智能设备市场。2015年华米科技发布Amazfit月霜/赤道手环,工程团队围绕陶瓷材质进行创意发挥提出“平安扣”的设计方案,月霜女士版以珠宝手环为灵感参照,巧用陶瓷的光泽实现珍珠配饰般在视觉和触感上的替代。广告文案再次以陶瓷替代合金金属、工程塑料为营销切入口,重点突出了陶瓷材料后道加工的难度,“8步锻造”、“19道工序”、“12万次打磨”、“耗时20天以上”。在功能、设计、时尚之间取得平衡,尝到甜头的华米科技背靠小米供应链的资源优势相继发布更适合走量的Amazfit智能运动手表1代、2代产品。无不是相中蓝宝石玻璃+陶瓷表圈的耐磨组合。这个组合也几乎已经成为近年来数码穿戴设备的万用方案。

  目前精密陶瓷在3C市场上的应用主要以氧化锆微晶陶瓷为主。微晶锆和蓝宝石(单晶氧化铝)都属于宝石级材料,约2.18的折光率虽低于钻石,但远高于祖母绿、翡翠、橄榄石、孔雀石等常见宝石。约0.06的色散已超过翠榴石、榍石、水铝石等宝石。在人体工学上具有亲肤特性,不易产生皮肤过敏反应。佩戴舒适、手感润滑大幅提升了消费者的使用触觉。诸多材料指标使精密陶瓷将更加广泛地运用在智能手表上的表带、底盖板、装饰圈口、表壳等处。同时随5G商用的跃进,陶瓷材料对信号屏蔽极低,介电常数在5G频段中测试稳定,介质损耗小。从功能性和结构性都能满足移动通信的需要。就在近月,日本京瓷集团与UBE签署合作协议,成立合资会社生产5G基站用陶瓷滤波器,共同挖掘高速网络的商机;日本村田制所发布适配CAN FD的CMCC以抢占车用高速移动网络的市场。

  图2. 小米Mix α演示视频 小米科技 来源:知乎@福音Flighter

  围绕5G展开的元件竞赛和外观件竞赛将进入白刃战阶段。而精密陶瓷恰是这次战场不可或缺的攻坚力量。2019年9月24日下午,小米秋季发布会在最后环节正式发布未来概念手机MIX α,Mix Alpha背部采用黑色氧化锆精密陶瓷作为中梁支撑件为360环绕屏提供应力支撑。中梁上的三个摄像头使用一整片蓝宝石玻璃进行镜头保护。搭配上下巴的钛合金材料塑造出这一款具有科幻感,象征探索精神的概念手机。正如纪念宾利100周年的Bentley EXP 100GT;充分运用仿生学设计,中控台能够像动物一样“呼吸”的BMW Vision Next 100等概念车型,小米总裁雷军先生在发布会上说道:“探索,就是进入一个无人区,去走别人没有走过的路。这条路注定曲折,注定坎坷,甚至注定有很大的风险,注定了九死一生。就是这样的探索才会在各个科技技术上有所突破,才能突破技术的进步,才能推动整个社会的发展。”



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