手机是现代人不可缺少的随身物品,你对它了解多少?让我们看看一部手机里隐藏了多少干坤。
一般金属的种类很多
拿起手机,首先看到的是四周的外壳。现在大多数智能手机都采用全金属的外壳设计,加工原料大部分是铝镁合金制造的,即使用塑料制造气体,外壳中也混合了溴、镍等金属元素。金属外壳不仅看起来高档,强度也提高了,可以进一步保护手机的内部结构。更重要的是,金属外壳可以减少电磁干扰,保持信号稳定,更好地实现通信功能。
打开了后盖,最引人注目的是方形电池,电池中也含有很多金属元素。目前最主流的手机电池是锂电池,以钴酸锂为正极,石墨为负极,电极之间充满电解质。电子必须在电解质中前后移动,才能实现重复的充放电功能。另外,电池外壳使用的原料是金属铝。铝强度较高,接近或超过优质钢,但它的可塑性比钢好得多。同样的强度,铝壳可以变得更薄。另外,充电时电池的体积发生变化,充电时锂离子流向正极,正体积膨胀。放电时,锂离子在阳极内嵌入阴极,阴极膨胀,是塑料好的铝壳,可以更好地适应电池的体积变化。
电池上面是主板,这是整个手机中成本最高的部分,也是包含最多金属元素的部分。锡和铅是主板上含量最高的两种金属,经常用于集成电路板的部件之间的焊接。锡铅合金是高质量、低成本的焊接材料,合金的强度、硬度和耐蚀性比纯金属好得多。即使电路板的某些部件有缺陷,连接处的锡铅合金仍然很坚固。但是,由于铅具有毒性,近年来逐渐被锡、银、铜组成的合金所取代。
主板的主要部件是芯片,芯片上也使用了很多金属。芯片是一种微集成电路,包含大量电阻、电容器、电感等电子元件,它们之间的导电通道是由铜构成的。除铜外,其他金属或化合物(如锡铜和锡金合金)也沉积在芯片上,目的是为了包围和保护芯片,使内部敏感传感器的功能不受影响。
手机振动器使用的材料是钨。手机发声器需要振动器高速旋转和振动,因此硬度和耐磨性好的钨也成为振动器的首选。手机听筒的重要部件是铁制成的,铁在磁场的作用下振动,将声音传递到手机的另一端。另外,镍用于手机麦克风、蚯蚓指纹按钮等,手机的很多细节中也隐藏着各种金属。
贵金属真不少
除了常见的金属外,我们熟悉的贵金属,如金、银、铜、铂,在手机上也能看到。
手机主板上的很多组件都含有黄金。黄金是电的良导体,稳定性很好,不会生锈。黄金的延展性也很好。一克金子可以拔出比头发还细3000米的线。由于这种特性,黄金在手机、电脑等追求小型小型化的家电产品中很受欢迎。主板线路、芯片、接口和插槽、处理器插槽等线路连接处往往覆盖着几微米厚的黄金层,充分保证了电流的传递。
是铜在一些腐蚀性能要求较低的电路中使用较多的电线材料,因为铜的价格比黄金便宜得多,铜的导电性也不差。此外,铜还与锌、锡、镍、银等许多金属形成合金,并根据导电、耐蚀、延展性等特性用于手机的不同部位。同样,比黄金便宜、导电性大的银也经常用于手机的电器部位。
钨的化学稳定性高,熔点也高,常用来制造抗腐蚀的电子元件。例如,在便携式芯片上,在制作有特殊要求的界面时,必须用钨制作。此外,钨和钴形成的合金磁性强,磁稳定性高,也可用于手机和麦克风的声学过程。
丰富的稀有金属
稀有金属是指自然界中含量不高的金属(如铟元素、稀土金属等),但手机中这些元素的含量不少。
手机屏幕上含有很多稀有金属元素。我们常见的智能手机屏幕由多层玻璃和电子部件组成,电子部件的主要成分是铟元素,如锡氧化铟,这是一种铟氧化物和锡氧化物的混合物。通过添加这种物质,画面可以将人的手变成电流,以响应人们的要求。此外,手机屏幕着色中还使用了稀土金属元素,如镧、铽、镨、铕等,这些稀土金属离子在受到能量刺激时会发出多彩的光,因此被应用于手机屏幕。还有可以防止紫外线进入手机的稀土元素。
除了屏幕,稀土元素还适用于手机的其他部分。稀土元素钨构成的磁铁具有强大的磁性,在手机的电声部分、图像系统、测量装置的备件中都有使用。手机相机采用含有稀土元素镧的光学玻璃,具有高折射率和低色散特性,可以有效地扩大镜头的视野,提高图像质量。此外,还有一系列稀土元素,用于手机的各个组件(例如麦克风和扩音器中使用的钚、钚、钚等)。
l&_iz=31825&index=2" width="640" height="589"/>稀有金属钽是微电容的主要组分材料。用钽制成的电解电容器,具有容量大、体积小和可靠性好等优点,起到储藏电量、进行充放电的功能,是各种电子器材都必不可少的配件。钽也是制作电子发射管、高功率电子管等零件的材料,这些零件共同构成了手机的主板。
现在,你对手机是不是有更多的了解了呢?手机的制造使用了多种金属,有些金属的含量甚至比同等重量的金属矿还要高得多,它们都是不可再生资源,因此手机是非常宝贵的。珍惜爱护手机,延长手机使用年限,将旧手机回收利用,这可以让手机在地球上的寿命更长一些。
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