苹果iPhone6s掰不弯的真相

在新一代iPhone6s上苹果公司已经下定决心要“痛改前非”，使用7000系列铝合金材料，誓与“弯折门”说拜拜。那为什么7000系列铝合金会继续赢得苹果芳心。苹果特别针对iPhone6s新机开发了新的材料吗？和6000系列相比这个系列的铝合金的强度为何会有这么大的差别？

iPhone6外壳vs. iPhone6s外壳

iPhone6“弯折门”的尴尬或许还历历在目，而在新一代iPhone6s上苹果公司已经下定决心要“痛改前非”。坊间早就传出消息称苹果计划在iPhone6s上使用7000系列铝合金材料，避免“弯折门”重现。

此前Unbox Therapy发布了一个对比iPhone6和iPhone6s外壳强度的视频，在这个视频里我们又看到了希望，那就是iPhone6s的外壳确实比iPhone6的要坚硬不少，终于再也不用担心iPhone会被徒手掰弯了。

Unbox Therapy在对iPhone6和iPhone6 Plus的抗弯测试中发现，iPhone6的外壳在压力约为30磅的时候就开始出现弯折，特别是外壳上的薄弱环节。而iPhone6s的外壳至少能够承受60磅的压力，抗压能力是iPhone6的两倍。为什么iPhone6s的外壳会比iPhone6的坚硬呢？

Unbox Therapy解释最大一个原因就是这两种外壳所用的合金内元素含量不同。但是铝合金硬度的决定因素除了元素含量之外，还与其几何结构以及热处理相关。

可惜的是在视频中我们没法确定新外壳几何结构。虽然外表看起来没有什么差别，但是我们不知道苹果是否加厚或者使用加强剂来加固外壳侧边。此前的电镜图象显示，iPhone6s外壳上还有一层大约10微米厚的氧化铝层，它的主要作用就是防止外壳被腐蚀。这一层氧化铝也更方便苹果给外壳配上不同的颜色。

既然我们没法从几何结构差异上来分析，那么就让我们先从这两种合金的元素含量来入手吧。

苹果为iPhone6s特别开发新材料？

在视频中我们可以看到Unbox Therapy是借助光谱仪来分析其元素含量的。光谱仪通过读取光谱线的频率和强度的方式来确定测试元素中的重量百分比，然后将读取到的数据与合金数据库进行对比，选择最匹配的方案。

所谓的数据库匹配将不会，也没法做到完美。因为合金里的每一种元素通常都有指定范围和上限，所以会存在重叠的部分。虽然软件分析出来某种物质是合金A，但我们不能够因此说它不符合合金B的规格。这种时候人工解读以及材料规格的专业知识就能够派上用场。

光谱仪给出的分析结果是目前的iPhone外壳使用的是6063铝合金。开头的“6”意味着这种合金中的主要元素是硅和镁，元素分析结果也是如此。

而光谱仪没能够给iPhone6s的外壳一个准确的分析结果（图中红圈处）。锌是该分析外壳合金的主要元素，也就是说它是属于7xxx系列的铝合金，可是在数据库中找不到匹配的方案。

虽然研究人员参阅过于铝合金相关的资料，但也是没法确定iPhone6s使用的具体是哪种铝合金。奇怪的是在iPhone6s的元素含量列表中有钨金属，其含量为0.106%，研究人员表示在他们现知的7xxx系列铝合金中还没有哪种需要这种金属，列表显示其他元素的含量限制在0.05%左右。

视频将这种新的合金称为“7000系列”，这个说法没错，但不尽如此。因为新外壳的铝合金有现有的标准规格都不匹配，也就是说苹果或许自己开发了专属的铝合金产品。

对于苹果来说，开发新材料已是家常便饭。apple watch Sport使用的7xxx系列合金就是苹果所有。

那么问题来了：iPhone6s上使用的铝合金和apple watch运动版上使用的是同一种铝合金材料吗？或者苹果又特别针对iPhone开发了新的材料？因为截至目前还没有人分析过apple watch运动版上的铝合金材料，或许我们还要等待iPhone6s发布之后方能知晓。

热处理和材料降伏强度

7050 commercial、7050MA和7050MA1%Ti 经过440度、478度、和500度固溶热处理后的镜像图

看过上述视频的用户可能会形成这么一个印象：铝合金的强度和其元素含量息息相关。但其实这是一种错误的理解。7xxx系列合金通常都会比6xxx系列合金强，但是如果你不知道它们的热处理，那么你也不会知道这些合金到底有多强？能够承受多少压力？

热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。6xxx和7xxx系列的合金都是经过特殊设计，经过热处理强化，强化的程度会有显著提升。比如经过完全退火处理的6063 (6063-O)的伏降强度是7,000 psi，但是经过固溶热和人工老化处理的6063 (6063-T6)的伏降强度则为31,000 psi，而它们的成分本来都是一样的。

我们再来看另外一组关于7075合金（飞机零件常用材料）的对比，经过完全退火处理之后它（7075-O）的伏降强度是15,000 psi，经过固溶热和人工老化处理后它（7075-T6）的伏降强度则为73,000 psi。同样关键还是在于热处理。

一个样品，其经过怎样的热处理其实很难确定，但是任何一个想要确定的人至少要做到以下两点：

-对金属进行硬度测试。因为iPhone的外壳比较薄，所以Knoop微硬度检验是一个不错的选择。不同的热处理会产生相应的硬度水平。

-从金相学角度对金属进行抛光和浸蚀处理，检验金属的颗粒结构。不同的热处理也会产生相应的颗粒结构。

也许等到iPhone6s出来的时候我们就可以准确知道它使用的是哪种铝合金。