誰かがこう言うと不思議に思ったことはありませんか ジルコニアセラミック iPhoneの未来は？Apple iPhoneユーザーは、この最近の進歩をご存知でしょう。そう、iPhoneは良い方向へとこの新たな変化を遂げようとしています。ジルコニアの刻印がiPhoneデザインの未来にどのような影響を与えるのか、探ってみましょう。
コンテンツの概要
ジルコニアはセラミックですか？ジルコニアの特徴
なぜ ジルコニア素材 iPhoneの製造において、他のセラミックよりもジルコニアが好まれています。本題に入る前に、ジルコニアという素材についてもう少し詳しく見ていきましょう。
ジルコニア、ZrO2 ジルコニアはマルテンサイト相を呈する工業用セラミックです。これが、ジルコニアが優れた応力吸収能力を持つ根本的な理由の一つです。一般的に、ジルコニアはアルミナ、ALN、炭化ホウ素などの一般的なセラミックよりも優れた特性を持っています。18世紀の発明以来、ジルコニアは工業用セラミック業界において重要な役割を担ってきました。
現在市販されているあらゆる先進セラミックの中で、ジルコニアは最も高い破壊靭性を備えています。 酸化ジルコニア 室温でも極めて高い機械的強度を有し、耐腐食性も備えているため、精度と性能が求められる用途に使用されます。
ジルコニア vs 酸化アルミニウム
アルミナとジルコニアの大きな違いの一つは、その組成自体にあります。アルミナは 酸化アルミニウム ジルコニアは二酸化ジルコニウムです。アルミナは安定した酸化物ですが、ジルコニアは相転移を起こすため、多くの用途で選ばれています。その他の主な違いについては以下をご覧ください。
- モース硬度においてアルミナはジルコニアよりも硬いため、摩耗や損傷が激しい用途に適しています。一方、ジルコニアは優れた靭性と耐破壊性を備えています。
- ジルコニアは一般にアルミナよりも融点が高く、高温用途に適しています。
- アルミナはジルコニアと比較して、熱伝導性と電気絶縁性に優れています。経済的な観点から見ると、アルミナの生産コストは通常、ジルコニアよりも低くなります。
ジルコニアセラミックの特性
さて、主要な特性の簡潔な概要を見てみましょう。 酸化ジルコニア.
物理的特性
ジルコニアは、添加剤が使用されていない限り、白っぽい外観をしています。黄色や灰色を呈する場合もあります。 ジルコニア素材 密度は約 5.7 ～ 6.1 g/cm3 で、最も密度の高い工業用セラミックの 1 つです。 ジルコニアの結晶構造 ジルコニアには、正方晶、単斜晶、立方晶の3種類があります。工学的用途を考慮すると、正方晶と立方晶ジルコニアの方がより多くの用途に使用できます。
ジルコニアは、加熱による構造変化を抑えるために、イットリアやセリアなどを用いて安定化させる必要があることがよくあります。さて、相互作用についてですが、 酸化ジルコニア 水や酸にはほとんど溶けず、性質は不活性です。
機械的特性
適切な用途を決定する上で、機械的特性は他の特性よりも重視されることが多いです。ジルコニアとその様々な形態は、機械的安定性に優れています。例えば、イットリア安定化ジルコニアの破壊靭性値は約7～10MPa0.5です。もちろん、この値を超える工業用セラミックは未だ開発されていません。
曲げ強度 ジルコニアセラミック 1000MPaまでです。それでは ジルコニア硬度スケール。ジルコニア硬度 ビッカース値で11GPa以上の強度を持つため、切削工具や研磨材として最適です。
ジルコニア酸化物の電気的および熱的特性
熱的および電気的安定性に関しては ジルコニアセラミックまさに感動的です。ジルコニアは電気絶縁体であり、溶融 ZrO2のポイント 2700℃です。これは、高温動作においても弾力性と安定性があることを示しています。ただし、ジルコニア（ZrO2）の熱伝導率は低めです。
ジルコニアの熱伝導率 ジルコニアの熱膨張係数は約2～3 W/Mkです。ジルコニアは、エンジニアリングや航空宇宙分野の用途において優れた遮熱コーティングとして機能します。ジルコニアの熱膨張係数は約10（10-6 /℃）です。
化学的性質
耐食性は、材料相互作用のある用途におけるセラミックの適合性を判断するもう 1 つの重要な特性です。 ジルコニア、ZrO2 ジルコニアは一般的に不活性です。そのため、他の部品の近くに設置しても劣化しません。ジルコニアは1000℃までの酸化環境下でも安定しています。
ジルコニアセラミックスを使用したApple
今、Appleを使って来ています ジルコニアセラミックもちろん、上記の特性の説明は一目瞭然です。しかし、より明確にするために、それぞれの重要な特性について説明しましょう。ジルコニアが好まれる主な理由は、強度と熱伝導率（放熱性）です。その他、優れた信号透過性と機械的安定性も挙げられます。
iPhoneの素材仕様の欠点
iPhone5の発売以降、Appleはステンレススチール素材を放棄し、デバイスの薄型化を保証する陽極酸化アルミニウムへと移行しました。最終的な製品は美しく、洗練されたスタイリッシュなデザインで、色彩豊かでした。しかし、業界全体を考慮すると、アルミニウムの登場によってAppleはもはや汎用性を失いました。
現状では、Appleが検討しているのはアルミニウムCNCです。もちろん、システム内にさらに多くのプロセスコンポーネントを統合することは、再び問題を引き起こします。アルミニウムは既に曲げ強度の限界に達しており、より多くのプロセッサを統合することでパフォーマンスが低下しています。
現行の材料仕様では、Appleは放熱性と材料損傷の問題を抱えていました。そのため、Appleはジルコニアのような独自性と優れた性能を備えた新しい材料を市場に投入する必要がありました。
Appleの継続的なイノベーション
の使用法 ジルコニア、ZrO2 iPhoneに計り知れないほどのメリットをもたらすでしょう。アルミニウムなどの従来の素材に比べて、ジルコニアは多くの利点をもたらします。優れた素材として、ジルコニアは優れた耐傷性を備えています。また、優れた熱伝導性、機械的強度、そして信号伝達も保証します。
もちろん、 ジルコニア素材 生産コストは高くなる可能性があります。しかし、現実的な分析によると、アルミニウムボディを採用した現行のiPhone 7は、ジルコニア素材と比較して生産コストが高くなっています。
ジルコニアは時間の経過とともに色褪せますか?
として ジルコニア iPhoneとウェアラブルAppleデバイスへの参入を記念して、 表面仕上げ 懸念事項です。素材が経年劣化したり、色褪せたりしないかは、無視して構いません。では、Appleの見解を見てみましょう。
ジルコニアセラミック Appleデバイスにマットな外観を提供する予定です。同社は、耐摩耗性に優れた質感の構成を研究しています。同時に、素材は簡単に掃除できるものでなければなりません。
Appleが強化ガラスのような素材をセラミック仕上げに置き換える可能性も非常に高いです。ただし、この機能はAppleの最上位モデル、またはProおよびPro Maxモデルでのみ搭載される可能性が高いでしょう。もちろん、iPhoneとセラミックは切っても切れない関係です。 iPhone 12 そして iPhone 13 どちらも、4 倍の落下耐性を備えたセラミック シールド ディスプレイを搭載しています。
結論
の使用 ジルコニアセラミック Apple iPhoneのアルミナは、従来の素材であるアルミナに比べていくつかの利点があります。信号強度、耐摩耗性、熱伝導性、機械的な安定性の点で、 安定性ジルコニア素材 優れています。iPhoneへのジルコニアの導入は、新たな展望と独自の市場浸透をもたらしました。