微晶锆纳米3D陶瓷，是噱头还是真材实料？

雷布斯的一块“奥氏体304钢”点燃了材料界，引得无数材男材女竞折腰。光阴流转，雷总在小米5的发布会上又一次带来了新一代的高大上名词，那么这个词到底指的是什么呢？微晶锆纳米3D陶瓷。

雷布斯是不是已经彻底的将材男材女们雷到了呢？据雷总介绍，小米5采用微晶锆纳米3D陶瓷代替了原来的玻璃材质，做工共需花费16道工序，相比于玻璃材质而言，小米5的为这种全新的材质成本比玻璃高出了75%，高达8莫氏硬度，坚固耐磨（比金属还硬（指甲硬度约2.5，铜币为3.5-4，钢刀为5.5，玻璃为6.5）一般不会留下刮痕），并带来了温润如玉般的天然手感。听到这里，你是不是和上一次一样被一块‘340’彻底搞得下巴掉地了呢？别着急我们带领大家在专业的道路上继续装X。

其实微晶锆纳米3D陶瓷并非材料学上的专业术语，根据名称的匹配度可以看出，这是一种复合材料，一种氧化锆陶瓷材料，用过陶瓷刀的人都知道，这货不能砍硬的东西，而且会变色！是的，这货会变色！不过大多是染上去的。所以，染上什么脏东西最好马上擦洗。

下面进入正题，首先我们来解读“纳米陶瓷”，纳米陶瓷是指利用纳米粉体对现有陶瓷进行改性，通过往陶瓷中加入或生成纳米级颗粒、晶须、晶片纤维等，使晶粒、晶界以及他们之间的结合都达到纳米水平，使材料的强度、韧性和超塑性大幅度提高。它克服了工程陶瓷的许多不足，并对材料的力学、电学、热学、磁光学等性能产生重要影响，为代替工程陶瓷的应用开拓了新领域。

在纳米陶瓷的制备过程中将会应用到材料学上一项很重要的技术，即纳米制备技术或者纳米加工技术，也就是说随着新型制备技术的发展，在材料中引入纳米级别的微结构，成为改善材料性能的一种重要手段。

另外，“3D“一词因其本身具有的立体效果就带有吸引力，容易勾起大家的好奇心，这里猜测有几种可能性，一种是利用3D打印技术对陶瓷的表面进行处理，另外一种则只是官方对手机结构或手机屏幕效果的一种渲染，又或者纯属一种噱头，只是为了更好地用于销售呢？这谁说的准呢？事实真相或许只有雷布斯的小米内部人士才知道吧。

哈哈，小伙伴们注意啦，我们的重点来了——“微晶锆”，整个概念词的核心，是不是有种很高大上的“贵族范儿”呢？锆系微晶陶瓷简称为微晶锆。微晶陶瓷是通过加热玻璃晶化而得到的一种含有大量微晶相和少量玻璃相的复合固体材料。1957年McMillan在玻璃组成中引入晶核剂实现了析晶控制，为微晶玻璃发展为新型材料奠定了基础。经过多年发展，材料中晶相的含量越来越高，发展成一类新型材料——微晶陶瓷。在微晶陶瓷中，作为晶核剂加入的氧化锆除加速玻璃的整体析晶以外，如果合理控制其含量和相的形态，氧化锆便有可能作为增强、增韧剂，显著提高微晶陶瓷的强度和韧性，改善其抗腐蚀性能。

微晶锆本身也确实算得上是一种高大上的陶瓷材质。早年由于其较高的制备难度，该材料仅被应用于军事、航空航天等特殊领域。直到进入21世纪，微晶锆的制备技术有了显著的进步，才真正得以在民用市场推广。

据雷布斯所言，这种材质需要花费16道工序。先不论这个数字的精确与否，微晶锆的制备工艺确实也称得上复杂。首先，将上游原料锆英砂进行高温溶解并提纯，生产出高纯度的锆盐。再将得到的锆盐经过热压、流延等技术一次成型后，放置到1000多度的高温环境下进行烧结，形成强固体材料。烧结完成之后，还要进行工艺复杂的二次加工、打磨等工序，最后呈现出各类终端应用产品。

常见的应用材料（金属、玻璃、塑料）在市场上摸爬滚打了这么久，可以说是要颜值有颜值，要性能有性能，一心还看不上这个微晶锆！熟料想，当他们遇到微晶锆的一刹那，也只有低头认怂的份了：

微晶锆优势聚集：

质地高贵，与高贵的蓝宝石（单晶氧化铝）同为宝石级材料；

色泽圆润，具有较高的折光率和较强的色散，拥有良好的即视效果；

热导率低，有玉石的温润，与金属、塑料相比更亲肤；

绝缘材料，不会屏蔽信号，不会影响天线布局；

力学性能好，抗弯强度高，莫氏硬度与蓝宝石相仿，耐弯曲，耐磨；

介电常数高，用于指纹传感器可获得更为清晰锐利的图像

• 数据来自国信证券

参考资料来自网络以及相关文献。

参考文献：梁叔全等，高锆Si-Al-Zr-O系微晶陶瓷的研究进展，材料导报，2005

本文作者：窗前听雨，微信Maggeing(加时请备注公司-姓名-职位)。