铝和铝合金一样吗

台式机不能用液金。

液态金属是一种在常温下会一直保持液态的导热介质，不会和硅脂一样因为使用时长变化而变硬。机箱大部分都是标准中塔或者全塔机箱，主板是竖置的，CPU自然也是竖置的。如果涂抹液金的话，在重力的影响下，一些多余的液金会不可避免的流淌下来，进而进入CPU插槽导致主板烧毁。

台式机液金：

液金是液态金属的简称，在电脑硬件领域，液金是液态金属导热膏的意思，常见的液态金属导热膏由共晶合金、锡、镓、铟等多种金属元素制成，其导热系数普遍达到70w/mk以上。

液金对于铝合金也有较强的腐蚀性，虽然现在的塔式散热器都是热管直触为主，但是底座中依旧还是有铝块进行辅助散热的，真正想要用上液金，那么对于散热器的要求也是极高的。

液金导热膏即加入了镓基合金而制成的一种相变化缝隙填充材料。这种导热膏在常温下一般都是液态的，但随着技术的改良如今都是呈现于膏状，所以被称为液金导热膏，而其一直是处在与高端导热领域活跃的热品，最近几年也是被逐步开发为电脑CPU等民用级别的导热新生力。

纯铝压铸和压铸铝合金在本质上是有区别的，首先材质上是有区别的，铝压铸是铝型材的压铸，铝具有很好的流动性和可塑性，所以被广泛应用在压铸行业，而铝合金压铸是合金铝，流动性能差，熔点高，易粘模，压铸出来的产品需要进行表面处理。

铝压铸出来的产品和铝合金压铸出来的产品从产品性能、应用范围和生产规范也是不一样的。铝压铸的主要制作原材料是铝，将铝材加热至液态以后，将其注入到压铸机的模具内，然后经过压铸塑形，这就是铝压铸成型的基本过程。铝具有很好的流动性和可塑性，所以被广泛应用在压铸行业，而且使用铝材制作而成的零部件外形美观，再加上铝材价格不贵，所以制作成本大大降低，为企业创造了更多的财富。

铝合金压铸的主要制作材料是合金和铝，制作出来的铝合金压铸具有很好的光泽度，铝合金压铸厂在压铸件成型以后，都需要进行抛光处理，铝合金压铸在进行抛光时，加入一些硝酸，可以抑制腐蚀，提高抛光的亮度，进行处理后的铝合金压铸件，具有很好的平整度和光亮效果。铝合金压铸一般被应用在电子、汽车、电机等行业，它的性能更完善一些，而且韧性大，是机械零部件的重要组成部分。

是铝合金材质。

6061属Al-Mg-Si系合金，中等强度，具有良好的塑性和优良的耐蚀性。

特别是无应力腐蚀开裂倾向，其焊接性优良，耐蚀性及冷加工性好，是一种使用范围广.很有前途的合金。可阳极氧化着色，也可涂漆上珐琅，应作建筑装饰材料。

其中含有少量Cu，所以强度高于6063的，但淬火敏感性也比6063高，挤压之后不能实现风淬，需要重新固溶处理和淬火时效，才能获得较高的强度。

扩展资料:

6061铝合金特点：

1、良好的可成型性、可焊接性及电镀性 

2、强度高 高韧性 

3、可使用性好，接口特点优良         

4、易于加工，容易涂层         

5、抗腐蚀性、抗氧化性好             

6、易于抛光、上色膜容易，氧化效果极佳

参考资料来源:百度百科-6061铝合金

【IT168 评测】有传言称，苹果将在新款的iPhone上更多的采用液态金属材质。而随着苹果将美国Liquid Metal科技公司的液态金属独占使用权续约至2016年，该传言也越来越接近事实。那么，作为一个由来已久的概念，液态金属究竟是什么?苹果为什么会因为它，而不惜签订独占使用合约?创新乏力的苹果又将会把这种材料应用于何处?我们距离液态金属材质的iPhone还有多远呢?今天的机情观察室，笔者将带你一起探寻。

液态金属究竟是什么?

液态金属，学名叫做非晶态金属合金，而并非是字面描述的“液态的金属”。当然，常温下的液态金属，也因其内部合金成分，分为固态与液态两种。其实说到底，只是熔点不同罢了。并且，如同奥氏体不锈钢一样，液态金属看似玄乎其玄，但其实它早已经渗透到了我们的生活中。举例来说，现在的某些台式机CPU散热组件，以及最近手机端开始出现的冰巢散热技术，都是利用液态金属较高的热传导率实现的此外，诸如欧米伽等高档手表的外部刻度环等零部件，也应用了液态金属材质。至于苹果，也早已将液态金属材质应用到了iPhone的取卡针。从普及程度来说，液态金属并非什么未来科技，更不像《终结者》中的施瓦辛格大叔那样遥不可及。

▲冰巢散热技术依赖于液态金属材质

▲液态金属散热器（内部流体为液态金属）

既然如此，苹果又为何不惜签订合约，来获得该材料的独占使用权呢?液态金属又有何过人之处?苹果又打算将其用在何处呢?

我们先说一说液态金属的优点都有哪些。作为一种通过特殊手段得到的金属合金，液态金属凭借独特的内部原子结构，拥有了超出普通金属合金的许多特性。而这些优良特性，也为苹果的新产品提供了更多的可能。

首先，液态金属拥有远远超出不锈钢乃至钛金属的硬度与耐磨度。以手机为例，无论是屏幕还是外壳，其组成材料越硬，越不易产生划痕。液态金属如此高的硬度与耐磨度，如能用作手机外壳或是外部组件，那么，让你的手机永葆青春也就不算是白日做梦了同时，能拥有液态金属的手机外壳，你也绝对无需担心手机变弯了。

▲iPhone 6容易变弯

其次，液态金属能够轻松获得绝佳的光泽度，同时拥有永久的耐腐蚀性。也就是说，无需什么所谓的钻石高光倒角处理，也无需所谓高达多少道工序的阳极氧化工艺，用上液态金属，轻轻松松便可拥有永久的绝佳光泽。光是这一点，就足以让液态金属脱颖而出，并现身于众多奢侈手表，以及高档饰品之上。这对于已经借助Apple Watch涉足奢侈品行业的苹果来说，意味着高端定制又多了另外一个选择。而iPhone也将可以借此全面提升自己的逼格。

▲欧米伽手表刻度环采用液态金属材质

再者，液态金属较低的熔点，更适合注塑成型工艺。也许有人会纳闷，刚才不是说苹果看中的是高熔点液态金属吗?需要说明的是，前文提到的低熔点液态金属在室温下即可转变为液态而与之相对的高熔点液态金属，虽然名字里有一个“高”字，其熔点也要比对应的普通金属低很多。有了注塑成型工艺，苹果便可以用它做出一些常规的CNC机床无法做出的产品形状了。

▲液态金属能够让更多概念机成为现实

其实，总结起来，液态金属在熔点很低的情况下，仍然能在固态拥有超乎寻常的硬度、光泽度、耐磨度以及耐腐蚀性，这对于普通金属来说，几乎是不可能的。液态金属的这些特性，也允许苹果去随意的发挥想象的空间，因为在最终成型之前，液态金属仍是液态而一旦成型，苹果又无需考虑表面处理工艺，因为光泽度以及耐磨、耐腐蚀性已经达标了。这才是真正的一劳永逸，明白了这些，再去看苹果为何独占了该材料的使用权，也就不足为怪了。

说到这，很多用户会自然而然的想到，既然液态金属有如此多的优良特性，那为何苹果至今都未大范围使用该材料呢?

上天是公平的，没有完美的人，自然也没有完美的材料。高熔点液态金属的形成，需要极其苛刻的转换条件。具体来说，就是需要温度以每秒100万摄氏度的速度下降(没错，是每秒100万摄氏度)，只有这样才能让液态的液态金属转变为固态的液态金属(像绕口令一样，看不懂就多读两遍吧)，否则，得到的就仅仅是普通的金属合金而已。以目前的技术，这样的温度变化并非无法实现。只是考虑到温度传递是需要时间的，液体金属的内层永远要比外层需要更久的时间，才能降到固化所需的温度。这也就导致了，目前人们所见到的液态金属多为薄片状。

▲用于散热的液态金属薄片

不得不说的是，液态金属还有一个很让人头疼的弱点，那就是太脆了(高硬度金属中很常见的一个缺点)，这一点也导致目前该材料只能依附于其他材料存在，以降低震动带来损坏的可能性，比如欧米伽某系列手表的刻度环，就是用液态金属与其他材质复合而成。而iPhone的外壳要比手表的刻度环大得多，要想在iPhone上面解决液态金属的这两个大难题，可不是一两天就能完成的。

那如此说来，我们还能不能见到采用液态金属材质的iPhone呢?如果可以，这个时间有需要多久呢?

值得一提的是，液态金属在手机端的应用，我国的宜安科技已经走在了苹果的前面。前段时间刚刚面世的图灵手机，就采用了液态金属材质作为手机边框，遗憾的是，目前并不清楚该手机的液态金属厚度为多少。尽管如此，事实也已经证明，液态金属手机并非不能用于手机，关键在于，苹果想用液态金属做出什么样的手机罢了。

▲采用液态金属边框的图灵手机

虽然追求极致的乔布斯已经去了，但不可否认的是，苹果依然是一家拥有足够技术专利以及资源整合能力的科技公司。苹果有能力针对液态金属的缺点，对现有的加工工艺做出优化，这一点从苹果已曝光的相关专利也能窥知一二。苹果极有可能会通过多层复合或是结合其他材料的方式，实现液态金属的大范围使用。不过，考虑到苹果不优化到极致，绝不盲目采用新技术的习惯，我们应该不会在iPhone 6s上面看到液态金属机身了。

▲苹果液态金属分层复合相关专利

当然，既然苹果已经将美国Liquid Metal科技公司的液态金属独占使用权续签到2016年，我们倒是可以期待一下所谓的iPhone 7。从iPhone 5发布至今，铝合金一体机身已经出现在了更多的品牌手机中，苹果在机身设计以及机身材料上，已然没有了以往绝对的优势。而iPhone 5时代就已出现的“折弯门”，也已经在iPhone 6身上愈演愈烈，苹果急需要新的材料，来解决外观创新乏力以及“折弯门”这两大难题。

液态金属将用于iPhone的传闻虽然由来已久，但液态金属对于苹果，从来没有现在这般重要过。后乔布斯时代，iPhone在外观以及工业设计方面已经不像以前那般优势明显了，苹果急需一场新的变革，而突破点很可能就是液态金属。也许就在明年，我们就能看到电影《终结者》中的“金刚不坏之身”在手机上成为现实了。（注：所有图片均来自网络）

虽然，作为iPhone 6/6 Plus的优化版本，新版iPhone并不会在外观上做出大的改动，也不大可能采用液态金属作为机身材料，但新版iPhone对于前代配置上的提升与优化，还是值得期待的。那么，新版iPhone究竟会带来哪些令人期待的改变呢?在此，笔者对目前比较靠谱的iPhone传言做一个汇总，以供大家参考。

　　更高的屏幕分辨率

屏幕方面，据目前得到的消息，新版iPhone将极有可能会维持现有屏幕尺寸，依旧推出4.7英寸与5.5英寸两个版本。而屏幕分辨率方面，4.7英寸版本将有可能提升至1080P级别，PPI达到468而5.5英寸版本将有可能达到2K级别，PPI将高达534。

▲iPhone各代屏幕演变（图片来自网络）

相对于安卓阵营的主流1080P分辨率，iPhone 6分辨率仍维持在1334x750，随着安卓旗舰纷纷上马2K屏，iPhone屏幕分辨率与安卓旗舰的差距将越来越明显。将新版iPhone 4.7英寸版本屏幕分辨率定在1080P，会是一个既稳妥而又不算激进的选择。值得一提的是，新版iPhone屏幕还将支持Force Touch功能，通过不同的按压力度能够实现不同的功能效果。

更大的运行内存

内存方面，有消息称，新版iPhone将会首次搭载2GB LPDDR4内存。更高更快速的运行内存，再搭配上新版的A9处理器，势必会为新版iPhone带来很明显的性能提升。从iPhone 5开始，iPhone的运行内存就维持在了1GB。虽然说iOS系统的优化程度让苹果有底气这么做，但随着各种软件占用的存储空间越来越大，更大的运行内存已经变得刻不容缓了。

　　更高的摄像头像素

拍照方面，很多证据显示，新版iPhone将会采用更高像素的摄像头，包括前置摄像头。具体而言，新版iPhone的主摄像头像素将会提升至1200万像素，而前置摄像头则会提升至500万像素。

▲iPhone 6采用800万像素摄像头（图片来自网络）

摄像头的像素数，是每年新版iPhone上市前都会被反复讨论的问题，但固执的苹果硬是将一个800万像素的摄像头用了三年。随着安卓阵营旗舰在摄像头像素方面大步向前，iPhone上的这颗800万像素摄像头已经显得有些力不从心了，尤其是在细节的展现方面。对于新版iPhone来说，1200万像素会是一个不错的选择。而且，有证据显示，苹果对于这颗1200万像素摄像头已经优化了一年有余了。

除了以上升级以外，新版iPhone还将带来全新的A9处理器，分为14nm与16nm两种版本同时，新版iPhone也将内置更大容量的锂聚合物电池。总体而言，在外观变化不大的情况下，新版iPhone会是现有iPhone 6与iPhone 6 Plus的加强版本，包括7000系铝合金带来的更加稳固的机身。

在屏幕已经变得“比大更大”之后，苹果将朝何种方向进行突破是人们比较关心的一个话题。当手机的外观设计，操作方式以及细节体验变得越来越雷同的时候，缺乏创新会给苹果这样的行业领导者带来很大的压力，能否顶住压力，继续拿出颠覆性的设计惊艳世人，将是苹果的发布会最大的看点，无论是今年还是明年。

在手机边框材质这块，不同的手机边框材质会给用户带来不同的使用体验，也决定是手机是不是容易因外界原因弯折，那么iqoo8边框是什么材质？感兴趣的小伙伴随小编来看看吧~

iqoo8是金属边框吗

为用户提供中框为铝合金材质，可以为用户提供很好的手机触感。

材料的物理性能

铝合金：铝合金材料非常轻，比重只有不锈钢的三分之一强度低，容易导致手机被折弯、坐弯等情况，但该系列合金耐腐蚀性能差，容易造成应力腐蚀。

而且铝合金硬度只有150左右，相对较软的性能会导致铝合金中框磕碰留痕，影响美观。

不锈钢：最普通的304不锈钢强度就达到520 MPa，常见不锈钢强度多在1300~1400 MPa之间，不锈钢的维氏硬度大约200，相对较高的强度和硬度能够满足大屏双面玻璃的支撑，iPhoneX的中框设计也回归了不锈钢。

但不锈钢材质散热性能差，其导热系数只有14 /W·(m·k)(铝合金：204/W·(m·k))，长期散热不良，会导致电子元器件加快老化而且比重较大，会加重整机重量。

液态金属：液态金属强度为传统高强钢的 2~3倍，超过镁铝合金的10倍，此外还具有高硬度、高耐磨性，耐腐蚀性，良好的散热性，而且既轻又薄，作为手机中框，液态金属具有显著的优势。

加工工艺

铝合金：铝合金可以采用锻压+少量CNC，冲压+少量CNC等工艺结合，可以降低材料成本和CNC加工时间铝合金材料染色性强，阳极氧化工艺成熟，更容易加工出高档、美观、多样的外观效果。

铝合金中框40+成型工艺

不锈钢：硬度高，CNC机加性能差，加工时间和刀具磨损较铝合金提高一倍。

一整块不锈钢，通过锻压取得初步外形然后在CNC数控机床上优化，最后只留下一体化成型的不锈钢边框，这期间要经历接近30种刀具和上百道对工艺要求极高的步骤。复杂的工艺会导致良率低和生产效率低。

不锈钢中框一般靠PVD工艺上色，主流设计是抛光后，再经PVD做出高亮效果，相对于铝合金，其颜色种类单一。

不锈钢锻造+CNC全30道工艺

液态金属：液态金属可以像塑料一样通过注塑、压铸等工艺得到理想的形状，轻薄小巧，一次性成型，在工艺上接近“净成形”，省却大量的后加工。

液态金属理论上可以做出多种颜色，但现在尝试的还很少，目前主要的着色方法是PVD，阳极氧化理论上也可以。

液态金属中框加工工艺

成本及可量产性

铝合金：铝合金中框仍然是目前应用最多的金属中框，其成本较低，工艺成熟，早已实现量产。

不锈钢：由于不锈钢硬度高，CNC加工难度大，导致其成本较高，耗时较长，而且加工良率也比较低，目前并没有被主流厂家所普及，除了苹果之外，主流厂家中小米在MI4、MI6使用不锈钢，到MI8却放弃不锈钢转为铝7系合金。不锈钢中框要实现大规模量产，急需解决工艺和成本问题。

液态金属：液态金属虽然集众多优点于一身，成本也低于不锈钢，但目前除了图灵手机，没有第二个厂家真正采用这是因为液态金属的技术壁垒很高，所采用的设备要求也高，再加上生产的企业也比较少，产能太低，垄断性强，还未形成完整的产业链，因此，液态金属距离量产还有很长的路要走。

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受启发于 @张茂 和 @张一刘 ，因为他们两个的答案最初看到觉得完全矛盾，后来仔细查询了，才发现他们两个人都是说的对的，只是受限于环境，都没有说全面而已。看得出来，张茂同学确实是研究液态金属的，但是由于没有接触到 iPhone 的生产过程，所以不明白 iPhone 的液态金属用在了何处，而张一刘先生则是接触了 iPhone 的外壳生产，所以能够具体到 Al 所用型号（感谢张先生透露的这一点点信息，足够我完成查证了），但是因为 iPhone 生产部件的代工厂分布过散，张先生一样没有知道液态金属的应用部件。

Amorphous Alloy 就是 iPhone 所用材料的统称，其中 Amorphous 是指的非晶态的，Alloy 则是指的合金。而这一材料由于生产困难，工艺要求高，并没有能够用于 iPhone 的外壳，而是用在了 iPhone 的 SIM 卡托取卡针部分。这一部分，是由美国 LiquidMetal 公司生产（液态金属名称的由来），所以可能张先生没有接触到。

（取卡针）

这就是非晶态金属的真身了，在没有接触过之前，很多人会误以为液态金属长成这样：

或者，这样：

哦，不对，应该是这样：

甚至有人在看到苹果采用液态金属的新闻后说了这么一句话：

这个……脑洞太大完全堵不住……

所以我来结束这一切。

正文

要说液态金属，我们首先得从普通金属说起：

作为一个读过初中的好孩子，我们知道，金属由金属键链接，被老师们描述为：

Positive ions surrounded in a sea of electrons.

即金属阳离子沉浸在自由电子的海洋中。

金属键会影响金属以下几个特性：

Hardness

Melting point

Strong

Tough

Malteable

Electrically conductive

Thermally conductive

其中，对于日常使用，我们主要关心：

Hardness

Strong

Tough

Malteable

其余的，除非特殊用途，一般生活中不会存在太多的影响。

Hardness

即硬度，被描述为材料抵抗永久性损坏（刺穿、缺损）的能力。说白了，就是你手机哐当一下掉地上，拿起来的时候，外壳上有没有划痕。

这中间，损坏这个种类，初中老师也说了（初中老师好伟大……），分为 Elastic Deformation（弹性形变） 和 Plastic Deformation（塑性形变）。

那么思考一下，同样是受力为什么会出现这两种区别？

初中老师这个时候不管用了，因为初中知识只能告诉你，受力超过了材料的弹性限度，物体就发生塑性形变了，那么，为什么？

万能的大学老师出现了，大学老师说，因为原子出轨了。

（原谅我找不到原子……）

本来，大家应该是端端正正做好，比如如下面这样：

嗯，很规矩，但是受到外力作用，出现了上面几个“王.八.蛋”，于是大家就走散了……

认真点说，这叫原子发生永久性位移，那么位移发生之后，为什么材料会改变性质和形状呢？

下面，要引入一个概念：

Crystallinity

抱歉我也拿不准这个的中文叫什么，叫结晶性（ 谢谢@张小鱼怒 ）……

这个 Cristallinity 是什么，其实就是元素中，原子排列的形式，我们可以想象，金属内部如果放大，不会是乱成一锅粥的，这是它的天然属性，即有 Distinct crystal lattice structure。但是，并非所有的物体，都有这个 Distinct crystal lattice structure，比如玻璃、陶瓷等等 Ceramics（无机非金属）材料或者 Polymers（有机高分子）材料。

所以，往下又会分出三种类型的材料：

Crystalline 晶体

Semi-crystalline 半结晶体

Amorphous 非晶体

这个时候，看到 Amorphous，应该知道我们的液态金属 Amorphous Alloy 属于哪一类了吧？

回到之前的 Cristallinity，为什么要提及这个 Cristallinity，因为它决定了原子排列的有序程度，而根据生活常识，我们知道，一间房间越有序，是不是要想让它变得混乱越容易？

这就是原因，物质总是倾向于从有序变为无序，从高能变为低能。

为了更好的理解，以作为 Crystalline 的金属，又可以在 Atomic Crystalline Formation（原子晶体结构）上，分为下面三种（ @左昊诚 谢谢你提供的翻译，但是感觉直译的名字不如缩写好记）：

Body-Centered Cubic (BCC)

Face-Centered Cubic (FCC)

Hexagonal Close Pack (HCP)

很烦有木有，好吧我也很烦，尤其最后一个的读音……

首先根据图片在脑袋中想象一下，不要单纯的只看一张图，要尝试想象大量同样的结构拼接之后会怎么样，然后我分别解释一下：

Body-Centered Cubic (BCC)

因为是以一个原子为中心的正方体，所以很多的类似结构组合之后，会出现大量原子 Overlap（应该翻译为重叠），因为每一个原子，都可以作为周围 8 个原子的中心。所以！每一个原子的各个方向的受力都是均匀的，因此需要更大的力使其发生 Plastic Deformation（塑性形变），因此，Hardness 很高（但是不比 Ceramic 高，原因等会说）。同样的，它的 Strong 和 Tough 都很强，但是，这就导致了这一结构的金属 Ductility（延展性）并不是很强，三种结构中，属于中间水平。

主要为这一结构的材料，是 Steel（钢）（含铁），为什么我要用英文，因为之后会有钢的表示法。

Face-Centered Cubic (FCC)

可以想象的出，因为不存在 BCC 中的重叠结构，那么内部受力就是不均匀的。内部出现矛盾，表现出来就是容易瓦解。也导致它存在大量的 Slip Planes（在知乎上提过问，翻译过来应该是滑移面），这个 Slip Planes 等下说。因此，它的硬度比 BCC 要低，Strong 和 Tough 也都要低些，但是反过来，它的 Ductility 很好，适于成型和加工。

主要为这一结构的材料，是 Aluminum（铝，简称 AL）

记住这两个主要材料的分类，就可以记住这两个结构 BCC 和 FCC 的大概性质。

Hexagonal Close Pack (HCP)

这个很特殊，中间层和上下层不链接，上下为 FCC，中间为 BCC，所以它有 BCC 的硬度，Strong 和 Tough。你以为它结合了 BCC 和 FCC 的全部优点吗？你真是想太多啊……如果真的有，那我们就可以一起造钢铁侠了……它的缺点，就是比 BCC 还低的 Ductility，以至于可以用 Brittle（质脆）形容性质。

* 刚刚提到了一个 Slip Planes，这个东西是这么被定义的：

Slip planes are essentially paths of least resistance through which atoms are able to move, to compensate for applied loads and forces.

说白了就是一个滑不溜鳅的面，然后王.八.蛋们，哦，不对，原子们受力后可以在上面从这里跑到那里。

这个面存在的越多，原子就越容易移动，原子越容易移动，材料就越软。

然后呢，我们开始讨论一下比原子更宏观一点的一种结构：

Grains（精子，不对，万恶的输入法，晶粒）

The basic crystalline unit, or unit cell, is repeated, as illustrated

这个东西，就是晶粒：

这些晶粒的形成，是这样来的，如同搅基一样，一开始是两个原子觉得合适，然后他们在一起了，这是正常的，之后遇到了第三个，觉得不错，三个人就在一起了，这就是 3P，然后又走啊走，见到第四个人，顺理成章的，4P 了，随着人数的增加，慢慢的就是 5P，6P，7P……一直到 100P，1000P 都可以继续下去，大家一起搞来搞去就把事情搞大了。

但是，随着人数的增加，每个人喜欢的姿势和角度都不一样（Alignments or Orientations），有的喜欢上下，有的喜欢前后，有的喜欢 69，搞来搞去各种姿势扭曲在一起，就形成了 A Polycrystalline Solid。但是，由于大家都是同一种东西，除了某些人外，这个主要的结合部位（化学键）和方向（键角）基本还是一致的，这就保证了晶体结构基本还是在三个里面不停的转。

于是搞出了下图这种东西：

这就是乱伦的社会……然后不同的大大小小（Size）乱伦社会因为外力和内力的原因在 Grain Boundaries（晶界）碰到了一起，就有一次的一起乱伦……于是形成了上图所示的东西。

因为毕竟大家口味不同，所以还是会有小小的不合适，所以存在这种 Dislocations（错位）：

当然这些不重要，我只是一说而已。

休息一下

上文我们讲述了这么几点：

三种不同的晶体结构有各种不同的性质；

金属内部的结构可以重组（一起散场，然后再换不同的伴侣）；

同一种金属，也有不同的晶体结构、晶粒大小和错位。

接下来，讨论一点合金和无机非金属：

合金分为：

Ferrous Alloys（含铁合金）

Non-ferrous Alloys（不含铁咯）

其中，Ferrous Alloys 在 iPhone 中的应用，是 Steel（钢）；而 Non-ferrous Alloys 在 iPhone 中的应用，是 Aluminum（铝）。

钢，又分为 Low / Med / High Carbon Steels：

Low-Carbon Steel

含 Carbon（碳）量少于 0.20%

Med-Carbon Steel

含 Carbon 介于 0.20%～0.50%

High-Carbon Steel

含 Carbon 介于 0.50%～1.0%

Ultra-High Carbon Steel (Cast Steels)

含 Carbon 介于 1.0%～2.0%

Cast Iron （铸铁）

含 Carbon 超过 2.0%

这里，我们知道，Carbon，即碳，可以和铁 Fe 在加热时，变成 Fe3C，这个东西是一个很特殊的 Intermetallic Compounds，硬度很高，但是基本没有 Ductility。和铁混合后，能够极大的改变铁原有的性质，体现在 Carbon 含量越高，钢的硬度越高，但是质地越脆。

这里介绍一下钢的读法：

比如 1018 Steel，前两者 10XX，是告诉我们刚里面有哪些元素（钢不止可以加碳，还可以加 Chromium 铬增加硬度和抗腐蚀性、Copper 铜增加机械加工性、Manganese 锰降低易碎程度、Molybdenum 钼稳定碳化物并且阻止晶粒增大、Nickel 镍可以增加韧性和抗腐蚀性、Vanadium 钒可以在稳定韧性的同时增加强度）

而后两个 XX18，则是告诉我们碳的含量，比如 18 就是 0.18% 的碳。

（写到这里去洗了个澡然后回来看到电脑上有页面顺手就关了……幸好有保存……吓死爸爸了……）

补充一个小知识：

Stainless Steels（不锈钢）分为三种：

Ferritic（铁素体不锈钢）— —含有大量的 Chromium（铬），以至于不会变为 Austenitic（奥氏体），价格低，抗氧化性好。

Austenitic（奥氏体不锈钢）— —含有 Nickel（镍），高韧性、高可塑性、低强度。

Martensitic （马氏体不锈钢，谢谢 @闻志恒 ）— —比 Ferritic 含铬量低，目前非均匀相（别问我相什么意思……又可以说一大截……简单来说就是均匀的、可定义结构的、可知化学成分的混合体或单质，比如空气，比如冰）中可制造的最硬的钢。

然后介绍 Non-ferrous Alloys，以铝为例子：

Corrosion Resistance（抗腐蚀）

Ease of Fabrication（易铸造）

High Electrical and Thermal Properties（高导电导热性）

Light Weight（轻，对比 iPhone 4/4S 和 iPhone 5s 就大概知道）

Strength at Elevated Temps（温度基本不影响强度）

Aesthetically Appealing（美观，铁什么的都黑不溜秋的）

以上特性，请结合 Al 的晶体结构理解

然后，在张一刘先生答案中提到的：

我很明确告诉你，iPhone 5 外壳不是液态金属，它采用的是由金桥铝业生产的 AL6063 T6 型号铝合金（铝挤而成），通过数控机床加工型腔，外形，再注塑将上中下三个金属块连起来，再用数控机床加工，中间省略了（怕担上泄密罪名）最后阳极染色，这个外壳就加工好了。

我能说液态金属阳极染色的工艺不行么，其实就是连 AL7075 阳极染色都有问题。

中的 AL6063 和 AL7075 是什么意思呢？

不同于钢，铝的读法是

X-X-XX

其中第一个数字和钢差不多，是用来定义所加元素种类的：

1XXX – 99% Aluminum 基本是纯铝

2XXX – Copper 加铜

3XXX – Manganese 加猛

4XXX – Silicon 加硅

5XXX – Magnesium 加镁

6XXX – Magnesium &Silicon 这是硅和镁

7XXX – Zinc 锌

8XXX – Other Elements

而第二个数字，表示合金中的元素或杂质极限含量的控制要求，如果第 2 位为 0，则表示其杂质极限含量没有什么特殊的控制要求，如果是 1～9，数字越大，控制的要求越多，一般情况下是 0。

最后两位数，和钢不一样，用于指明这一种铝在同类型中的数字。

所以，我们知道，iPhone 5 所用的铝，是硅镁铝合金。为什么用了 6063 而非 6061（强度更高），因为 6063 更适合挤压后抛光和阳极氧化上色。

介绍完了材质，我们讲讲 Strain（应变）和 Stress（应力）

Strain（ℰ）

A material’s deformation reaction to an outside force or load

指的是材料对于外力作用的变形反应，原子通过破坏晶体结构来补偿外力作用。

想象一下两个人（当然可以是 3 个 4 个甚至更多人）在一起获得生命的大和谐时，你们身下的那张床和床垫……

根据姿势的不同，Strain 还有不同的表现：

Compressive 压缩

Tensile 拉伸

Shear 扭曲

想想真是活色生香……

Stress（σ）

How a material internally distributes the applied load.

请再三注意这个词，internally，内部的。

也就是，你和你女朋友获得生命的大和谐时，床垫里面的弹簧分散向各个部分的力。

为什么要强调这一点，等会高潮部分会说。

正常情况下，Strain 和 Stress 是成线性关系的：

但是直到外力不断施加……

就会到达一个叫做 Yield Point（屈服点，谢谢 @张小鱼怒 ）的点，这个点，就是材料内部原子开始（一定注意是开始）从原始位置移动到新位置的点。（也就是上图中两条线的焦点）

然后继续施压，就变成了这幅萎样：

是的……高潮了……

这个点，叫做 Ultimate Tensile Strength (UTS)（极限抗拉强度）……过了这座山，东西就断了……

这是常见的几种材料的各种数据……

其中铝还是用了比 6063 更高强度的 6061

好了废话说了一大堆，开始正式的说 Amorphous Alloy（非晶态金属，俗称液态金属）是个啥子玩意了……

最后一次铺垫，真的，我发誓

我们来了解一下怎么改变金属性质：

看过金刚狼的孩子们应该记得，金刚狼的身体里，被改造后是大量的超高密度合金（和美国队长的盾牌一样），在电影里，有这么一段对话：

将军说：你知道把金属注入你身体最难的是什么吗？

将军自己回答：是保持超高密度合金的液态（把液态的粘稠物注入金刚狼的身体……OMG……难怪金刚狼当时那么痛苦后来那么撕心裂肺的想找将军）

谁爆我菊花！

这种熔化金属再凝固的过程，就是我们改变金属的一种方法：

Heat Treatment

The controlled heating and cooling of materials for the purpose of altering their structures and properties.

两个元素把握好，就可以控制金属，人人都是万磁王：

Temperature

Rate of Cooling

怎么做呢？

一步步来

我们知道金属有 Distinct crystalline lattice structure，倾向于 Form Naturally

当合金合成时，作为溶质的原子溶解进作为溶剂的原子，像这样：

然后不断的加热（Tempetrature），金属会溶解，成为 Molten State

这个时候，如果让金属冷却下来（我没有说速率 Rate 哟），金属原子就会失去能量，开始形成固体

怎么形成？失去能量的低能金属原子会开始重新排列（高潮完以后能量低，然后重新找伴侣的找伴侣，换姿势的换姿势）。这个时候，称为 Nucleation Points。

然后，找好伴侣，换好姿势的原子们，又开始重新形成 Grains，至于怎么形成，请看前面……具体表现在，Grains 的大小在各个方面变大

Grains 们又开始在 Grains Boundaries 遇见其他的 Grains，逐渐形成新的金属。

前面留了个坑，这个金属冷却的速率和温度都是改变金属性质的重要元素对吧？那么，速率有哪几种？

Full Anneal

Normalized

Quenched

这个我还把坑留着，等会再讲。

Heat Treatment 是一种方法，用于改变金属晶粒大小，但是这种加热并非唯一的方法，为什么？因为加热是为金属原子提供能量，是不是？只要能够提供能量，是不是我们也可以改变？

所以，如果我不停的去掰弯一根金属棒子（请不要想歪了），棒子会断是不是？

这就是第二种：

Strain Hardening

通过塑性形变，改变晶粒大小。

具体过程：

你得有一根硬棒子……

掰弯它……

在反过来掰弯它……

如此重复（请各位女同胞不要这样……很痛苦的）

这一弯一直，造成了大的晶粒不断的被折碎成小的晶粒

导致在 Grain boundaries 区域，内部的 Stress（应力）急剧增大（现在知道为什么前面反复强调应力是内部的了吧？）

应力与应变在一定程度上为线性（记得图吗？）

随着应变的增大，应力增大，然后 Grains 数量增加，大小减小，金属材料的整体 Ductility（延展性）下降（可以试试掰回形针，掰断以后你会发现断裂处很坚硬）

如果此时 Plactic Deformation 继续下去，那么就会造成材料的 Fracture。

这个时候，如果在第 9 步之前，我们为材料加热，热能会提供足够的能量给晶粒，以形成新的晶粒，那么就可以降低内部应力，提高 Ductility，材料不至于断裂，但是却被细分得足够小。

那么这个时候回到加热的速率问题：

先回忆一下晶粒大小对于金属性质的影响：

Smaller grains = Higher Hardness &Strength, Lower Ductility

Larger grains = Lower Hardness &Strength, Higher Ductility

现在回到之前提到的三种速率，不同的速率，会对同一种材料，造成截然不同的结果：

Full Anneal（最慢）

A material is heated above its phase transition temperature and allowed to slow cool inside of the furnace.

融化材料后，在烘箱中冷却（比如，针对 AL6061-O 可以从 940 摄氏度每隔 3 个小时下降 10 度），为原子形成晶粒提供足够的热量和时间，以形成足够大、整齐的晶粒。

产出来的东西，有足够的韧性。

Normalized（中间）

A material is heated above the phase transition temperature and allowed to cool in still air.

就是放在空气中冷却，不主动加热，也不主动降温。

左为 Full Anneal，右为 Normalized

Quenched（最快）

“Rapid” cooling of a material. Heat is removed from the material at an accelerated rate using various materials as a quenching media.

通过放在一些温度较低的媒介里，来达到急速降温的目的，比如：水、油、金属、沙子、高分子化合物等等……

这是 Martensite（目前最硬的钢，可以看出基本没有什么晶粒结构可言了）

好的，到这里，我们大概知道了，如果给金属的温度越高，冷却金属的速率越快，金属就会有越小的晶粒和越少的晶粒结构，直接影响就是越高的硬度和越低的 Ductility（延展性），反之则是更低的硬度和更高的延展性。

那么液态金属是什么？

是 Amorphous Alloy，非晶态合金，也就是说没有晶态结构，根本就没有晶粒，所以延展性低，但是相反的，硬度却极高，类似玻璃。那么为什么不用玻璃呢？因为玻璃基本没有延展性……Amorphous Alloy 虽然延展性低，但它依旧保留了部分的金属特性，包括有一定的延展性，只是针对常规晶态合金而言，低了不少。

这样的材料，用来做手机的外壳是相当合适的，既有超高的硬度（2.5 倍于钛合金，1.5 倍于不锈钢），又有一定的延展性不至于像玻璃一样稍微施加外力就会破碎，而且保持很轻的重量。但是问题在于成本过高，工艺要求高：

这是张茂同学简单的描述：

要么直接铸造急冷而成，要么在过冷液相区进行塑形加工而成。

解释一下，之前我们提到了 Martensite 是通过 Quenched 极冷铸造而成，那么假设一下，如果直接在金属保持 900 度以上高温的时候，瞬间降温会是什么结果？那么我们可以得到根本就是无序原子构成的合金，硬度也会远强于钢。

第二个问题是：面对大块的金属，怎么让金属内部和外部同时均匀、急速的冷却？这就是为什么苹果至今仍然没有将 iPhone 和 iPad 的外壳采用液态金属的原因。

为了达到这种条件，苹果甚至想通过反重力铸造来达到极限的冷却时间：

当然，理想总是好的，现实总是残酷的，我们现在也只能在 iPhone 的取卡针上看到液态金属的存在，希望有一天，不管是谁，能够找到相对简易的铸造方法，那个时候，也许 21 世纪就不会是“钛”的世纪而会是“液态金属”的世纪了。

铝合金在有色金属材料中用途最广，用量最多。但在某些环境条件下，材料性能有所改变。试验表明，在不同温度下，特别在高温下，铝合金复合材料的强度明显高于铝合金。

铝及铝合金的力学、热学、物理性能符号和含义 ：

名称 符号 单位 含意 备注

比例极限 δp MPa 材料在拉伸过程中，应力与应变保持正比关系的最大应力。这个阶段的最大极限负荷Pp除以试棒的原始横截面积，即为比例极限 1 kgf/mm2 = 9.80665MPa

1 MPa = 0.10197kgf/mm2

英制：PSI ：lb/in2

KPSI = 1000PSI

=6.896MPa

弹性极限 δe MPa 材料在受载过程中，未产生塑性变形的最大应力

拉 伸

弹 性 模 量 E GPa 金属承受拉伸载荷时，在弹性范围内，应力与应变成正比例关系时，这个比例系数为拉伸弹性模量 1 kgf/mm2 = 0.0098067GPa

1GPa = 101.97162kgf/mm2

剪切

弹性模量 G GPa 金属在弹性范围内进行扭转试验时，外力和变形成比例地增长，即应力与应变成正比例关系时，这个比例系数称为剪切弹性模量

屈服强度 （条件屈服强度） δ0.2 MPa 在拉伸过程中，一般规定标距长度部分塑性变形量达到的原标距长度的规定数值时之负荷除以原始横截面积所得的应力，称为屈服强度或条件屈服强度。一般规定数值为拉伸试样原标距长度的0.2%，即用δ0.2表示

压缩屈服强度 （条件屈服强度） δ-0.2 MPa 试样在压缩过稆中，标距部分残余压缩达到原标距长度规定数值时的负荷除以原始横截面积所得的应力称为压缩屈服强度或条件压缩屈服强度。一般规定数值为压缩试样原标距长度的0.2%，由于受力方向与拉伸相反，故压缩屈服强度常用δ-0.2表示

抗剪强度 MPa 试样剪切时，在剪断面上所承受的最大负荷除以原始横截面积所得的应力，称为搞剪强度。表示材料在剪切力作用下抵抗破坏的最大能力。

抗拉强度 δb MPa 在单向均匀拉伸载荷作用下，断裂时材料的最大负荷除以原始横截面积所得的应力。

疲劳极限 δ-1 MPa 材料在重复交变应力作用下，承受过无限次循环而不产生断裂的最最大应力值

疲劳强度 δN

MPa 试样在交变应力作用下，在规定的循环次数内（如106、107、108次等），不至于产生断裂的最大应力值

伸长率

（延伸率） δ5

δ10 % 材料拉伸时，试样拉断后，其标距部分所增加的长度与原标距长度的百分比。

是标距为5倍直径时的伸长率，是标距为10倍直径时的伸长率

断面收缩率 ψ % 金属试样在拉断后，其缩颈处横截面积与原始横截面积的百分比

冲击韧度 αk J/cm2

或

kJ/m2 用一定尺寸和形状的U型缺口标准试样，在规定类型试验机上受冲击载荷折断时，试样刻槽处单位横截面积上所消耗的冲击功。它表示金属材料对冲击载荷的抵抗能力。 1 kgf•m/cm2 = 98.0665kJ/m2

1kJ/m2 = 0.010197kgf/cm2

布氏硬度 HBS 用一定直径的淬硬钢球压入试样表面，并在规定载荷下保持一定时间，以其载荷除压痕面积所得的商表面材料的布氏硬度。其计算公式为

HBS = 2P/лD[D – （D2-d2）1/2]

P——载荷

D——压头直径，mm；

d——压痕直径，mm 通常由测得的压痕直径直接查表得硬度值

洛氏硬度 HRB

HRF 在洛氏硬度机上，用直径为1。58mm的淬硬钢球作压头，载荷为980N试验所得的硬度值。

用1.58mm淬硬钢球作压头，载荷为588N测得的洛氏硬度值 HRB常用作测量淬火时效后铝合金硬度值。

HRF用作测量铝合金煅件硬度

显微维氏硬度 HV 用夹角为136o的金刚石四棱锥压头以小于等于0.2kgf（常扩大至1kgf）的载荷压入试样，以单位面积上所受载荷表示材料的硬度值。仪器上装有金相显微镜，用于测量合金的显微组织和极薄表面层的硬度值

密度 ρ g/cm3或

kg/m3 金属材料单位体积的质量

熔点 ℃ 材料由固态转变为液态时的熔化温度

平均线膨系数 α

µm/(m•k) 物体的长度随温度变化而改变，在指定的温度范围内，每当温度升降1，其单位长度胀缩的长度称平均线膨胀系数 膨胀及收缩率计算式见表1-5

热导率

（导热系数） λ W/(m•℃) 表示物体导热的能力。以物体内维持单位温度梯度（ΔL/ΔT）时，在单位时间（t）内流经垂直于热流方向的单位面积（A）上的热量（Q）表示 1 cal/(s•cm•℃) = 418.68W/(m•℃)

λ=1/A•Q/t•ΔL/ΔT

比热容 С

J/(kg•K)

或

J/(kg•℃) 将单位质量的物质在等压过程（或等容过程）中温度升高1K度时吸收的热量或温度降低1K度放出的热量 1 kcal/(kg•K) = 4186.8J(kg•K)

1 kcalth/(kg•K) = 4186.8J(kg•K)

电阻率

（比电阻电阻系数） ρ Ω•m

чΩ•m

nΩ•m 表征物质导电能力的一个物理常数，它等于长1m、横截面为1mm2 的导线两端间的电阻，也可用一个单位立方体的两平等端面间的电阻表示 1µΩ•cm = 10-8Ω•m

1nΩ•cm = 10-9Ω•m

电导率 λ S/m 电阻率的倒数叫电导率。在数值上它等于导体维持单位电位梯度时，流过单位面积的电流

电阻温度

系数 αp ℃-1 温度每升1℃，材料电阻率的改变量与原电阻率之比

表1—2为铝及铝合金的膨胀与收缩率计算式。表中L0为0℃时的长度；Lt 为在给定定温度范围内，t ℃时的长度；C为合金常数，其数值在表达1—3中列出。

表1—2 铝及铝合金的膨胀率与收缩率计算式

温度范围，℃ t ℃时的长度

-196 ~ 0

0 ~500

-60 ~ 10 Lt = L0[1+C(20.83t – 0.01177t2 - 0.0001446t3) x 10-6]

Lt = L0[1+C(22.29t + 0.01009t2 ) x 10-6]

Lt = L0[1+C(22.16t + 0.01219t2 ) x 10-6]

铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能。

硬铝合金属AI—Cu—Mg系，一般含有少量的Mn，可热处理强化．其特点是硬度大，但塑性较差。超硬铝属Al一Cu—Mg—Zn系，可热处理强化，是室温下强度最高的铝合金，但耐腐蚀性差，高温软化快。

锻铝合金主要是Al—Zn—Mg—Si系合金，虽然加入元素种类多，但是含量少，因而具有优良的热塑性，适宜锻造，故又称锻造铝合金。

扩展资料：

合成工艺：

铝和铝合金可以用各种不同的方法熔炼。常使用的是无芯感应炉和槽式感应炉、坩埚炉和反射式平炉（使用天然气或燃料油燃烧）以及电阻炉和电热辐射炉。

炉料种类广泛，从高质量的预合金化铸锭一直到专门由低等级废料构成的炉料都可以使用。然而，即使在最适宜熔炼浇注的条件下，熔化的铝也易受三种类型的不良影响：

1、在高温条件下，随着时间的推移，氢气的吸附导致溶解在熔液中氢气的增加。

2、在高温条件下，随着时间的推移，熔液发生氧化。

3、合金元素的丧失。

参考资料来源：百度百科——铝合金

方法：

（1）在液态金属结晶时，提高冷却速度，增大过冷度，来促进自发形核。晶核数量愈多，则晶粒愈细。

（2）在金属结晶时，有目的地在液态金属中加入某些杂质，做为外来晶核，进行非自发形核，以达到细化晶粒的目的，此方法称为变质处理。这种方法在工业生产中得到了广泛的应用。如铸铁中加入硅、钙等。

（3）在结晶过程中，采用机械振动、超声波振动、电磁搅拌等，也可使晶粒细化。

因为一般地说，在室温下，细晶粒金属具有较高的强度和韧性，所以需要细化晶粒。

扩展资料：

理想的铸锭组织是铸锭整个截面上具有均匀、细小的等轴晶，这是因为等轴晶各向异性小，加工时变形均匀、性能优异、塑性好，利于铸造及随后的塑性加工。要得到这种组织，通常需要对熔体进行细化处理。

都与过冷度有关，过冷度增加，形核率与长大速度都增加，但两者的增加速度不同，形核率的增长率大于长大速度的增长率。在一般金属结晶时的过冷范围内，过冷度越大，晶粒越细小。

铝及铝合金铸锭生产中增加过冷度的方法主要有降低铸造速度、提高液态金属的冷却速度、降低浇注温度等。

但是，如果没有较多的游离晶粒的存在，增加激冷作用反而不利于细晶粒区的形成和扩大。

动态晶粒细化就是对凝固的金属进行振动和搅动，一方面依靠从外面输入能量促使晶核提前形成，另一方面使成长中的枝晶破碎，增加晶核数目。当前已采取的方法有机械搅拌、电磁搅拌、音频振动及超声波振动等。

利用机械或电磁感应法搅动液穴中熔体，增加了熔体与冷凝壳的热交换，液穴中熔体温度降低，过冷带增大，破碎了结晶前沿的骨架，出现了大量可作为结晶核的枝晶碎块，从而使晶粒细化。

1.晶界上有界面能的作用，因此晶粒形成一个在几何学上与肥皂泡相似的三维阵列。

2.晶粒边界如果都具有基本上相同的表面张力，晶粒呈正六边形。

3.在晶界上的第二类夹杂物（杂质或气泡）,如果它们在烧结温度下不与主晶相形成液相,则将阻碍晶界移动。

在烧结体内晶界移动有以下七种方式： 气孔靠晶格扩散移动； 气孔靠表面扩散移动； 气孔靠气相传递； 气孔靠晶格扩散聚合； 气孔靠晶界扩散聚合； 单相晶界本征迁移； 存在杂质牵制晶界移动。

参考资料：百度百科——晶粒细化