新材料先鋒 | 淺談微晶鋯納米陶瓷，從小米5開始

微晶鋯是一種新型陶瓷材料,具備耐磨、耐腐蝕、耐撞擊、高強(qiáng)度、高韌性、熱穩(wěn)定性好等

微晶鋯是一種新型陶瓷材料,具備耐磨、耐腐蝕、耐撞擊、高強(qiáng)度、高韌性、熱穩(wěn)定性好等諸多優(yōu)良特性。自1975年澳大利亞的R.G.Garvie首次以人工方法制得微晶鋯以來,由于其較高的制備難度,該材料首先被應(yīng)用于軍事、航天航空等特殊領(lǐng)域。進(jìn)入21世紀(jì),微晶鋯的制備工藝有了顯著改進(jìn),才真正在民用市場(chǎng)得以推廣。近年來,包括CHANEL、DIOR、在內(nèi)的國際一線品牌所推出的首飾、腕表、手機(jī)等產(chǎn)品上均有使用到微晶鋯材料。隨著下游客戶認(rèn)知度的不斷提升,微晶鋯的市場(chǎng)空間將被進(jìn)一步打開。 微晶鋯助力移動(dòng)互聯(lián)大時(shí)代 與金屬、塑料相比,微晶鋯具備高硬度、低導(dǎo)熱、無屏蔽、介電常數(shù)高、生物相容性好、觀感如玉等優(yōu)點(diǎn),未來在智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備上具有廣闊的應(yīng)用前景。

在經(jīng)歷了上一代的奧氏體304不銹鋼事件后，小米手機(jī)的機(jī)身材料總能引發(fā)大家的科普熱潮，在小米5發(fā)布會(huì)上，小米CEO雷軍提到小米5外殼采用了微晶鋯納米陶瓷材質(zhì)，那么這到底是一種怎樣高大上的材料呢？

　　●納米陶瓷是什么？

　　陶瓷自然不必作過多解釋，首先筆者還是先來解釋一下什么是納米陶瓷。納米陶瓷實(shí)際上指的就是以納米晶為主要成分的陶瓷材料，而納米晶指的則是晶粒的特征維度尺寸在納米量級(jí)（1-100nm）的材料。納米陶瓷在我們的日常生活中應(yīng)用還是比較廣泛的，例如陶瓷刀具、烤瓷牙齒以及涂料等諸多方面。

　　近來火爆的納米陶瓷刀具

　　●那么微晶又是怎么一回事兒呢？

　　微晶的定義解釋起來還是需要一定的材料學(xué)基礎(chǔ)的，是指每顆晶粒只由幾千個(gè)或幾萬個(gè)晶胞并置而成的晶體，從一個(gè)晶軸的方向來說這種晶體只重復(fù)了約幾十個(gè)周期。當(dāng)然這樣的解釋是在有些拗口，不過微晶陶瓷的特性還是不錯(cuò)的，具有熱導(dǎo)率高和熱膨脹系數(shù)接近于零，不吸水，絕緣性能好，結(jié)構(gòu)致密均勻，抗沖擊、耐磨與耐腐蝕等優(yōu)良性能。簡單來說便是耐摔、耐磨、不影響散熱以及美觀。

　　●鋯又是什么鬼？

　　鋯是陶瓷中經(jīng)常添加的一種添加劑，事實(shí)上其添加的并非金屬鋯，而是鋯的氧化物二氧化鋯，而這樣的添加也純粹是工藝上使得陶瓷更加致密，增加其韌性，防止開裂并降低其燒結(jié)時(shí)的溫度。

　　優(yōu)良的性能可用于軸承的制造

　　●又拿專業(yè)詞匯耍猴？

　　當(dāng)然不是！首先，微晶鋯納米陶瓷并非像奧氏體304不銹鋼一樣是日常的大路貨，而是一種有些高大上的材料。其出現(xiàn)在我們?nèi)粘Ｉ钪幸膊]有太長時(shí)間，無論是模具、刀具，還是某些發(fā)動(dòng)機(jī)中的組件，使用歷史遠(yuǎn)不及不銹鋼。

　　奧氏體304不銹鋼十分常見

　　其次，微晶鋯納米陶瓷的制備工藝也遠(yuǎn)比奧氏體304不銹鋼要復(fù)雜，無論是初始粉體的制備還是燒結(jié)成型，工藝難度都比較大，這也是為什么雷總敢于再次在機(jī)身外殼的材料上做文章，畢竟已經(jīng)不再是大路貨，科技含量還是足夠的。

　　納米陶瓷的耐磨性要優(yōu)于一般玻璃

　　小米宣稱其3D微晶鋯納米機(jī)身莫氏硬度高達(dá)8.5H，而普通的玻璃莫氏硬度在6.5H左右，這也就是為什么沙子（里面的微小二氧化硅莫氏硬度在7H以上）可以在玻璃表面產(chǎn)生劃痕的原因。如果莫氏硬度8.5H沒有水分的話，那么普通的沙礫和刮擦將難以在其陶瓷表面產(chǎn)生劃痕，這對(duì)于處女座和強(qiáng)迫癥患者來說簡直是福利。

　　總結(jié)：

　　看來雷總已經(jīng)吸取了上次奧氏體304不銹鋼的教訓(xùn)，本次的微晶鋯納米陶瓷算得上是手機(jī)外殼材料的一次進(jìn)步，把心放在做產(chǎn)品上，不再用什么披著奧氏體304等專業(yè)名詞的大路貨來耍猴，粉絲才會(huì)樂于買單，整個(gè)產(chǎn)業(yè)也才會(huì)進(jìn)步。