一部手机里有多少金属?为此我拆了一部手机

科技 1年前 (2021) 社科兔
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  手机是现代人必不可少的随身物品,但是你对它了解有多少呢?一起来看一看,一部手机里面藏着多少乾坤吧。

  普通金属种类多

  拿起手机,最先看到的是四四方方的外壳。现在,大部分智能手机均采用全金属的外壳设计,其加工原料多数为铝镁合金,即使是采用塑料制作机身,外壳内也会掺入溴、镍等元素。金属外壳不仅看起来更高档,强度也提高了,更能保护手机的内部构造。更重要的是,金属外壳可以减少电磁干扰,保持信号稳定,更好地实现通讯功能。

一部手机里有多少金属?为此我拆了一部手机

  打开后盖,最明显的是一块方形电池,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,用钴酸锂作为正极,石墨为负极,电极间充满电解液。电子在电解液中来回运动,这样才能实现反复充放电的功能。此外,电池的外壳采用的原料则是金属铝。铝强度比较高,接近或超过优质钢,但是它的塑性比钢好得多,同样强度下,铝壳可以做得更薄。而且,充放电时电池的体积会发生变化,充电时,锂离子流向正极,正极体积膨胀;放电时,锂离子从正极嵌入负极,负极膨胀,用塑性好的铝壳更能适应电池的体积变化。

  电池上方则是主板,这是整个手机中成本最高的部分,也是含有最多金属元素的部分。锡和铅是主板上含量最大的两种金属,它们常用于集成电路板上各部件之间的焊接。锡铅合金是优质且廉价的焊接材料,合金的强度、硬度和抗腐蚀性比纯金属好得多,即使电路板上某些零部件出了毛病,但连接处的锡铅合金却依然牢固。不过,由于铅具有毒性,近年来,锡铅合金逐渐被锡、银和铜组成的合金取代了。

  主板的主要部件是芯片,芯片中也用到了许多金属。芯片就是一个个微型集成电路,包含有许许多多的电阻、电容和电感等电子元件,这些元件间的导电通路由铜组成。除铜以外,还会在芯片上沉积其它金属或化合物,比如锡铜或锡金合金,这是为了包围和保护芯片,保证其内部敏感的传感器的功能不被影响。

  手机振动器用到的材料是钨,因为手机发声时需要振动器高速旋转和振动,所以硬度和耐磨性较好的钨也就成为了振动器的首选。手机听筒的重要组件由铁制成,铁片在磁场的作用下振动,将声音传递到手机的另一头。此外,镍用于手机话筒、锆用于指纹按键等,在手机的许多细节里,也藏着各种金属。

  贵重金属真不少

  除了常见的金属外,我们熟知的那些贵金属,比如金、银、铜、铂,在手机中也随处可见。

  手机主板很多元器件都含有黄金。黄金是电的良导体,而且稳定性很好,几乎永不生锈。黄金的延展性也很好,1克黄金可拉出3000米比头发还细的细丝。这些特性使黄金在手机、电脑等追求小型微型化的电器产品中备受青睐。主板线路、芯片、接口和插槽、处理器的插座等线路连接处经常覆盖着几微米厚的黄金层,充分保障了电流的传递。

一部手机里有多少金属?为此我拆了一部手机

  与黄金相比,铜的价钱要便宜得多,而铜的导电性也不差,因此,在一些对腐蚀性能要求较低的电路中,铜是更常用的导线材料。此外,铜能与锌、锡、镍、银等许多金属组成合金,并根据它们的导电性、耐蚀性和延展性等特性的不同被用在手机的不同部位。与此相似,比黄金便宜且导电性能相差不大的白银,也常被用于手机的通电部位。

  铂具有很高的化学稳定性,熔点也很高,常用来制造耐腐蚀的电子元件,比如在手机芯片中,有特殊要求的接口需要用铂来制作。另外,铂与钴形成的合金具有很强的磁性,且磁稳定性很高,也可以用于手机听筒和话筒的传声过程。

  富集的稀有金属

  稀有金属指的是自然界中含量不高的金属,比如铟族元素、稀土金属等,但在手机中,这些元素的含量可不少。

  手机屏幕中就含有许多稀有金属元素。我们常见的智能手机屏幕由多层玻璃及电子元件组成,电子元件的主要成分就是铟族元素,比如掺锡氧化铟,它是一种铟氧化物和锡氧化物的混合物。有了这种物质的加入,屏幕才能将人手的触摸动作转化成电流,从而响应人们的要求。此外,用于手机屏幕显色的则是稀土金属元素,比如镧、铽、镨、铕等,这些稀土金属离子在受到能量激发时能发出五颜六色的光线,所以被应用在了手机屏幕上。还有部分稀土元素可以阻挡紫外线进入手机。

  除了屏幕外,稀土元素还被应用在手机的其他部件中。由稀土元素钕组成的钕铁硼磁体具有强大的磁性,在手机的电声部分、影像系统和测控装置的零配件中都有用到。手机摄像头应用了包含稀土元素镧的光学玻璃,具有高折射率和低色散的特性,能有效地扩大镜头的视场,改善成像质量。还有一系列稀土元素被用于手机的各个部件,比如镨、钆、钕合金用于话筒和扩音器,钕、铽、镝用于振动单元等。

一部手机里有多少金属?为此我拆了一部手机

  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。

  原标题:拆拆手机认认稀有金属

  来源:大科技

  编辑:Garrett

版权声明:社科兔 发表于 2021年12月8日 am1:49。
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