随着智能手机向轻薄化、高性能化方向持续发展,对作为手机“骨架”的中框材料提出了日益严苛的要求。它不仅要轻质高强以保护内部精密元件,还需具备优异的外观质感、耐磨损性能散热性能,并能适应高效率、低成本的规模化生产。

传统的单一金属材料合金,如铝合金(强度不足)不锈钢(密度高)或纯钛(成本高昂、加工难),往往难以全面满足这些综合需求。为此,钢-铝复合钛-铝复合等兼具钢/钛高强度高韧性及铝轻量化、易加工及经济性的金属复合材料应运而生,高端旗舰手机中框制造提供解决方案。

据悉,iPhone 15/16 Pro 小米14 Pro钛金属特别版、华为Mate 70 Pro+等的中框材质为钛铝复合材料。

△ 小米14 Pro钛金属特别版

钛铝复合材料是通过先进的制备工艺将钛层与铝基层以冶金结合的方式复合在一起的新型层状结构材料,结合了铝材料的质量轻、成本低、易加工和钛材料高强度、耐磨性好、耐腐蚀等特点,具有优良的综合性能,在诸如电子产品中用作结构件能够起到良好的支撑、保护作用,同时具有良好的散热效果。且钛铝复合材料的材料和加工成本均低于钛合金。

根据初复合时金属相的不同,金属复合材料的制备方法分为三大类,即固-固相复合法、固-液相复合法和液-液相复合法。由于钛和铝热物理性能差异大,钛铝复合材料通常使用固-固相复合法,固-固相复合法可进一步分为轧制复合法、挤压复合法、爆炸复合法及扩散焊接法等其中轧制复合法和扩散焊接法较为适用于手机中框钛铝复合材料的制备。 

1. 轧制复合法

轧制复合法是指将异种金属板叠层组坯后送入轧机辊缝进行轧制,依靠轧机的强大压力使金属板材发生塑性变形,待复合金属表层发生破裂,露出新鲜金属,在轧制力和温度的共同作用下异种金属原子在双金属界面互相扩散,从而实现结合。轧制完成后,为提高界面结合强度,通常还需要进行热处理促进钛铝界面的扩散。

 轧制法制备钛/铝复合板示意图图源东北证券

轧制复合法具有工艺简单、生产效率高、成本低、尺寸精度高工艺及装备较为成熟便于批量化生产等优点,可生产质量稳定的复合板但是,受温度的影响,轧制复合过程中界面处易出现脆性金属间化合物,从而影响结合质量,因此轧制参数(压下率,轧制温度,轧制速度等) 的选择至关重要

轧制复合法是目前应用最广泛的钛/铝复合板的生产方法公开资料显示康瑞新材料众山精密银邦股份都相关产品。

2扩散焊接法

扩散焊接法是将被焊工件紧压在一起,置于真空或保护气氛中加热,在温度和压力的作用下使焊件表面微观凹凸不平处产生塑性变形,原子间产生相互扩散,在界面处形成新的扩散层,从而实现可靠连接一种连接方法

扩散焊接示意图,图源东北证券

信息显示iPhone 15 Pro、iPhone 15 Pro Max的钛合金中框,钛金属层内部包裹着由 100% 再生铝金属制成的全新次级结构,经过全新的热机械工艺处理,通过固态扩散的超高压力让这两种金属结合在一起。铝金属框架有助于散热,也让玻璃背板更易于更换。

iPhone 15 Pro系列拆机图源微机分WekiHome

此外,据相关资料显示,华为Mate 70 Pro+的钛玄武中框架构工艺,采用钛铝热等静压扩散连接技术(Hot Isostatic Pressing Diffusion Bonding,HIP-DB)制备。热等静压可以通过高温高压的作用,可将两种或两种以上的金属或陶瓷材料之间的固-固,固-粉,粉-粉连接;与其他连接技术相比,两种材料的交界处极为紧密,无缺陷具有高精度和高可靠性的特点

热等静压扩散连接技术图源钢研昊普

注:文章整理自东北证券、钢研昊普等。
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一、会议议题(拟定)

序号
议题
1
全球智能手机高端市场分化与新兴市场潜力挖掘
2
玻纤板后盖创新装饰工艺——OMR
3
复合材料后盖PUR工艺及关键设备
4
玻纤后盖一体成型IMRD工艺介绍
5
OMR工艺膜片/胶水/基膜/设备解决方案
6
手机玻璃/玻纤板后盖纹理解决方案/表面处理技术
7
金属中框材质对决:钛合金与铝合金的回归与演进
8
至轻至强——特种纤维(芳纶/PBO等)在消费电子领域的应用探索
9
折叠“无痕”:UTG超薄柔性盖板的演进之路
10
下一代铰链技术的轻量化、薄型化与高可靠性设计
11
多折态折叠屏的显示模组技术与结构挑战
12
3D打印技术及其在消费电子领域的规模化应用
13
创新镀膜工艺及其在3C领域的应用
14
微弧氧化工艺及其在手机等3C产品上的创新应用
15
新型合金材料——液态金属及其在折叠屏手机上的应用机遇
16
动态美学与交互式后盖的实现路径(光/温感变色、柔性光纤技术等)
17
AI时代下的手机散热解决方案创新
18
生物基材料在手机设计中的商业化实践
19
……

多创新主题演讲意向,请联系周小姐:18320865613(同微信)

二、报名方式


报名方式1:加微信并发名片报名


参会、各类赞助请联系:

艾果果13312917301(同微信)

ab008@aibang.com;

注意:每位参会者均需要提供信息;


议题演讲请联系:

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方式2:在线登记报名;
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作者 li, hailan