陶瓷材料在手機(jī)外觀配件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

1、    陶瓷材料在手機(jī)外觀配件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究    于程楊+宋瑞波摘 要：陶瓷材料既古老又年輕，在現(xiàn)代電子產(chǎn)品中的多個(gè)類目里被嘗試著應(yīng)用，特別是現(xiàn)代科技集成度很高的產(chǎn)品，如手機(jī)、手表等。本文通過(guò)對(duì)陶瓷材料的特性分析，嘗試探求陶瓷材料在目前手機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，以及其藝術(shù)特性、條件限制及可行性。以微晶鋯陶瓷為代表的納米陶瓷將開(kāi)拓手機(jī)外觀配件材料選擇的空間，得出陶瓷材料在手機(jī)外觀設(shè)計(jì)中將被廣泛應(yīng)用的結(jié)論。關(guān)鍵詞：陶瓷材料；微晶鋯；手機(jī)外觀設(shè)計(jì)；材料應(yīng)用doi：10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.254手機(jī)作為一款年輕的電子產(chǎn)品，在當(dāng)今人

2、們的生活中以成為了一件“必需品”。這件尺寸不及手掌大小的小物件集成了眾多復(fù)雜的電子元器件，形態(tài)、尺寸、材質(zhì)各異的配件和豐富多彩的軟件。說(shuō)起手機(jī)外觀配件，那一直以來(lái)都是塑料和金屬材料的天下，隨著技術(shù)水平的發(fā)展，陶瓷作為一種歷史悠久卻又不斷刷新人們認(rèn)識(shí)的材料在手機(jī)外觀配件中被越來(lái)越多的嘗試著運(yùn)用。在2012年韓國(guó)手機(jī)廠商泛泰推出了世界首款陶瓷材質(zhì)機(jī)身的智能手機(jī)vega racer 2，由此引起了人們對(duì)使用陶瓷材料制作手機(jī)外觀配件的可能性的關(guān)注。在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，陶瓷材料真正被使用在手機(jī)外觀配件中是2014年年底手機(jī)廠商酷派發(fā)布的ivvis6手機(jī)，該手機(jī)采用了陶瓷腕表的設(shè)計(jì)工藝，實(shí)現(xiàn)了陶瓷、金屬和塑料材質(zhì)

3、的組合運(yùn)用。基于陶瓷材料良好的可塑性特點(diǎn)，可根據(jù)用戶的要求在陶瓷表面雕刻實(shí)現(xiàn)圖案定制。這款手機(jī)多種材質(zhì)的組合為用戶塑造出一種更為新穎的視覺(jué)及使用體驗(yàn)。近期，小米品牌發(fā)布的概念手機(jī)mix更是進(jìn)一步將陶瓷材料應(yīng)用到手機(jī)外觀的設(shè)計(jì)之中（如圖1）。此次，陶瓷材料不再僅僅用來(lái)制作手機(jī)后蓋，在手機(jī)中框和按鍵的設(shè)計(jì)上也采用了陶瓷材料，這使得全陶瓷手機(jī)的概念更為明顯了。1 陶瓷材料的工業(yè)特性陶瓷材料在人們的普遍認(rèn)識(shí)里有著耐久、光潤(rùn)、易碎等印象，腦海中還保留著手工、拉坯、燒制等制成上的理解。隨著現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步，陶瓷的質(zhì)量也在逐步的提高，對(duì)陶瓷材料的科學(xué)分析也有了系統(tǒng)的研究。經(jīng)歷了陶器瓷器納米陶瓷的發(fā)展，陶瓷

4、材料的用途愈加廣泛，但多數(shù)用途還是注目于這一材料本身的特性。陶瓷材料尤其是瓷有著質(zhì)地堅(jiān)硬、結(jié)構(gòu)細(xì)密、耐高溫、電絕緣、色澤溫潤(rùn)、較好的藝術(shù)表現(xiàn)性及可塑性強(qiáng)的特性。根據(jù)用途的不同，應(yīng)用于手機(jī)外觀配件中的陶瓷材料在現(xiàn)階段以微晶鋯陶瓷為主。微晶鋯是一種新型的陶瓷材料，具備耐磨、耐腐蝕、耐撞擊、高強(qiáng)度、高韌性、熱穩(wěn)定性好等諸多優(yōu)良特性 。隨著制備工藝的提高，微晶鋯材料在諸多知名品牌推出的首飾、手表及手機(jī)等產(chǎn)品上得到應(yīng)用。與手機(jī)外殼常用的塑料、金屬材質(zhì)相比，微晶鋯陶瓷有著硬度高、導(dǎo)熱率高、更小的電磁屏蔽、生物相容性好、視覺(jué)效果好等優(yōu)點(diǎn)。這些特征對(duì)于智能手機(jī)尤其是高端智能手機(jī)功能的發(fā)展有著很好的輔助作用，對(duì)

5、于實(shí)現(xiàn)一定的功能或產(chǎn)生特定的視覺(jué)效果都有著相對(duì)的優(yōu)勢(shì)，這使得陶瓷材料在未來(lái)智能設(shè)備上的應(yīng)用前景較為廣闊。2 手機(jī)外觀配件材料選擇的影響因素手機(jī)外觀由諸多的配件組成，如機(jī)身、后蓋、邊框、面板、天線、攝像頭、揚(yáng)聲器和按鍵等，其中對(duì)手機(jī)外觀效果影響最大便是手機(jī)的前后面板。智能手機(jī)的普及使手機(jī)的外觀設(shè)計(jì)走上了同一化的路線，手機(jī)外觀基本統(tǒng)一為一塊矩形的板狀物體。在其上包含有顯示面板、聽(tīng)筒、揚(yáng)聲器孔、攝像頭及為數(shù)不多的實(shí)體按鍵等，旗艦手機(jī)則往往包含有指紋識(shí)別、閃光燈、感應(yīng)器等其它輔助配件。2.1 功能影響外觀配件的設(shè)計(jì)在手機(jī)外觀配件的設(shè)計(jì)中，功能因素是首先被考慮的。正如形式追隨于功能，前面板須為透明材質(zhì)，

6、不影響液晶屏的正常顯示，在熄屏后所表現(xiàn)出來(lái)的除邊框外則是液晶屏固有的深色；傳統(tǒng)的聽(tīng)筒是需要有通氣孔來(lái)幫助聲音擴(kuò)散的，而概念手機(jī)運(yùn)用的骨傳導(dǎo)技術(shù)聽(tīng)筒則無(wú)需在機(jī)身開(kāi)設(shè)聽(tīng)筒孔；實(shí)體的按鍵是要有一定的凸出等等。功能因素在一定程度上限制了相對(duì)應(yīng)部件在材料上的選擇，如在手機(jī)前面板顯示部位往往采用透明度好、硬度高的玻璃材質(zhì)。為了體現(xiàn)整體與統(tǒng)一，大多手機(jī)將整個(gè)前面板都采用統(tǒng)一的黑色玻璃材質(zhì)，其他材質(zhì)如金屬、陶瓷材質(zhì)在這里被采用較少。而較易磨損的部位如邊框、后蓋及案件部分，金屬及陶瓷材料即可滿足耐磨損的要求。2.2 產(chǎn)品定位影響外觀配件的設(shè)計(jì)產(chǎn)品的定位對(duì)手機(jī)外觀配件的設(shè)計(jì)有著直接的影響。定位面向普通消費(fèi)者的手機(jī)

7、如現(xiàn)今市場(chǎng)上的千元機(jī)、百元機(jī)則是以突出性價(jià)比為商品賣(mài)點(diǎn)的，它們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)則要把盡可能多的預(yù)算資金用于產(chǎn)品硬件的提高上面，對(duì)于外觀配件的材質(zhì)則往往選擇塑料這種更為價(jià)廉普通的材料。定位高的手機(jī)如旗艦機(jī)、概念機(jī)型在外觀配件的設(shè)計(jì)上有著較高的要求，各手機(jī)廠商也在極力這最求著設(shè)計(jì)上的差異性，以突出自己產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)。在材質(zhì)的選擇上則是盡可能的使用金屬、皮革、玻璃等材料，減少塑料配件的出現(xiàn)以消除塑料帶給人的廉價(jià)感。如手機(jī)廠商vertu的signature系列手機(jī)便以稀有的材質(zhì)與金屬機(jī)身搭配出卓越非凡的感官效果作為產(chǎn)品的賣(mài)點(diǎn)，其中命名為“黑與白”的這款手機(jī)則采用了拋光白色陶瓷來(lái)裝飾聽(tīng)枕、背枕和電池蓋板，顯示表面采

8、用拋光白色藍(lán)寶石材質(zhì)，搭配以黑色皮革、拋光與啞光黑色pvd不銹鋼等材質(zhì)塑造出莊重典雅的高端手機(jī)形象。2.3 流行因素影響外觀配件的設(shè)計(jì)在產(chǎn)品市場(chǎng)，總會(huì)有某個(gè)品牌的產(chǎn)品成為市場(chǎng)的引領(lǐng)者，引領(lǐng)著一段時(shí)期的流行趨勢(shì)及大眾審美。在手機(jī)外觀方面也不例外，如近年來(lái)蘋(píng)果品牌在手機(jī)外觀上的設(shè)計(jì)成為人們審美追求的趨勢(shì)和眾品牌競(jìng)相追逐模仿的對(duì)象。蘋(píng)果手機(jī)不僅在硬件及系統(tǒng)上進(jìn)行升級(jí)優(yōu)化，還在手機(jī)外觀材料的選擇上努力去革新及嘗試，無(wú)論是不銹鋼還是陽(yáng)極氧化鋁，或者是由塑料到玻璃到金屬，蘋(píng)果手機(jī)的材質(zhì)及色彩被業(yè)界廣泛的追捧，被諸多廠商競(jìng)相模仿使用，手機(jī)的流行趨勢(shì)在一定程度上是在追隨著行業(yè)里領(lǐng)先的品牌的腳步來(lái)發(fā)展的。 3

9、陶瓷材料應(yīng)用中存在的問(wèn)題3.1 陶瓷材料的成本目前陶瓷材料并不稀缺，一般陶瓷制品的價(jià)格還是較為親民的。但對(duì)于手機(jī)這種體積小，制作精密性要求高的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，對(duì)于陶瓷材質(zhì)配件的制作技術(shù)要求較高，生產(chǎn)誤差甚至要小到微米級(jí)別。這就增加了廠商的技術(shù)成本，能夠提供這一技術(shù)服務(wù)的廠家也是少之又少，甚至相關(guān)技術(shù)是屬于壟斷性質(zhì)的。這對(duì)陶瓷材質(zhì)手機(jī)的性價(jià)比因素來(lái)說(shuō)并非是一個(gè)好消息。陶瓷配件的制作過(guò)程離不開(kāi)高溫?zé)七@一程序，像微晶鋯陶瓷在制作的過(guò)程中需要經(jīng)歷粉體制備、模壓、燒結(jié)成型等約16道工序（如圖2），其中多項(xiàng)工序如熱壓燒結(jié)、拋光等程序生產(chǎn)率低且成本高，如此以來(lái)陶瓷材質(zhì)的成本相對(duì)其他材質(zhì)變高出了很多，一塊手機(jī)陶瓷

10、后蓋的成本便有數(shù)百元，如此高昂的成本使得其僅在高端一些的旗艦手機(jī)中被應(yīng)用。3.2 陶瓷材料本身特性的影響對(duì)于陶瓷手機(jī)，社會(huì)的質(zhì)疑之聲也是很強(qiáng)烈的。據(jù)中關(guān)村在線網(wǎng)站分析，采用陶瓷作為機(jī)身材質(zhì)的手機(jī)雖然多為各大品牌的旗艦手機(jī)，但市場(chǎng)反應(yīng)卻并不樂(lè)觀。究其原因，由生產(chǎn)成本較高導(dǎo)致的過(guò)高的定價(jià)是其中的一條原因，人們對(duì)陶瓷的認(rèn)識(shí)及陶瓷材質(zhì)本身的不足也是該類手機(jī)叫好不叫座的主要原因之一。陶瓷材料有著較好的質(zhì)感和耐磨性，但其韌度較低，如果發(fā)生彈性變化那么接下來(lái)要發(fā)生的恐怕是破碎或者斷裂了。這一問(wèn)題對(duì)于設(shè)計(jì)的非常薄的智能手機(jī)后蓋來(lái)說(shuō)顯得尤為嚴(yán)重，任何的磕碰對(duì)它來(lái)說(shuō)都是有著致命危險(xiǎn)的。而納米陶瓷材料微晶鋯的莫氏硬

11、度可達(dá)到8以上，相對(duì)普通陶瓷材質(zhì)，它的韌性也有了極大的提高，抗彎強(qiáng)度高，這使得陶瓷手機(jī)在使用的過(guò)程中抗摔能力得到了一定的保障。陶瓷材質(zhì)的機(jī)身光潔亮麗，特別是白瓷那種溫潤(rùn)如玉的清透給人的感覺(jué)是美妙的，但光潔的陶瓷表面的耐臟性也成為了設(shè)計(jì)師頭疼的一個(gè)問(wèn)題。如果不佩戴手機(jī)保護(hù)殼，那么陶瓷表面將會(huì)布滿泛著油光的指紋等污物，但佩戴保護(hù)殼則失去了設(shè)計(jì)陶瓷材質(zhì)外殼的意義。在這個(gè)問(wèn)題上各廠商也是智者見(jiàn)智，如酷派ivvis6手機(jī)的陶瓷后蓋采用了視覺(jué)掩飾的方式，在釉面之下附有網(wǎng)格狀的暗紋，既能夠突出手機(jī)的質(zhì)感，又能在一定程度上掩飾后蓋表面上附著的指紋。3.3 陶瓷材料的可持續(xù)問(wèn)題陶瓷材料是一種穩(wěn)定性較強(qiáng)的材料，在

12、燒制的過(guò)程中，其物理和化學(xué)性質(zhì)已然發(fā)生了改變。這種變化使得陶瓷成品被作為原料回收的可能性不大，陶瓷碎片一般被作為垃圾處理，即便是回收后也多用來(lái)制作建筑材料。塑料、金屬材質(zhì)在回收后依然可以熔融成為原材料，當(dāng)下陶瓷材料在這一方面依然未有顯著的突破。陶瓷材料因其化學(xué)穩(wěn)定性良好，相比塑料而言是一種較為環(huán)保的材料，其廢棄物經(jīng)過(guò)粉碎再加工可在建筑材料行業(yè)被妥善運(yùn)用，即使是通過(guò)填埋處理對(duì)環(huán)境的影響亦相對(duì)較小。4 結(jié)語(yǔ)手機(jī)的發(fā)展在很大程度上改善了人們的通信生活，在手機(jī)功能的不斷豐富和提升下，手機(jī)外觀配件也隨之進(jìn)行著顯著的變化。人們?cè)谧非笮路f設(shè)計(jì)的同時(shí)也在不斷嘗試著新材料的運(yùn)用，陶瓷這一古老而又充滿活力的材料再一次作為高端的代表進(jìn)入了手機(jī)外觀設(shè)計(jì)領(lǐng)域，以微晶鋯陶瓷為代表的納米陶瓷材料為手機(jī)外觀配件材料的選擇帶來(lái)了新的嘗試，設(shè)計(jì)師對(duì)它的妥善運(yùn)用勢(shì)必會(huì)帶來(lái)飾以陶瓷配件的手機(jī)設(shè)計(jì)新風(fēng)潮。參考文獻(xiàn)：1朱海.先進(jìn)陶瓷成型