你觀察過自己的手機(jī)嗎？仔細(xì)看一下你的手機(jī)，大概率是由背板、中框、屏幕組成的三明治結(jié)構(gòu)。其中的中框連接著背板和屏幕，里面藏著一臺(tái)手機(jī)全部的元器件，可以說中框是整個(gè)手機(jī)最重要的基礎(chǔ)。

它不僅需要牢固穩(wěn)定，保護(hù)手機(jī)在跌落時(shí)不會(huì)變形導(dǎo)致背板或者屏幕破裂，而且還要精準(zhǔn)開孔，讓手機(jī)的信號(hào)能夠穩(wěn)定從這個(gè)“牢籠”中傳遞出去。同時(shí)，中框還要輕便好看，不然整個(gè)手機(jī)的手感都要大打折扣。

華為最新推出的Mate 70 Pro+手機(jī)搭載了業(yè)界首個(gè)高亮鈦玄武架構(gòu)中框，相比Mate 60 Pro+，耐摔能力提升1倍，耐磨能力提升5倍。這是怎么做到呢？

為什么是鈦合金

早在2017年，華為的研發(fā)團(tuán)隊(duì)就在著手將鈦引入到手機(jī)制造之中。彼時(shí)，手機(jī)行業(yè)正經(jīng)歷著從4G到5G的時(shí)代變革。但當(dāng)時(shí)市面上的手機(jī)中框無非塑料、鋁合金和鋼三種材料。塑料手感差、導(dǎo)熱差，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也低；鋁合金導(dǎo)熱性強(qiáng)但強(qiáng)度低；鋼的強(qiáng)度高，但非常沉重。

為了能做出更強(qiáng)的手機(jī)，他們需要一種輕量化、高導(dǎo)熱、高可靠質(zhì)量的材料來作為傳統(tǒng)材料。于是華為手機(jī)結(jié)構(gòu)部的金屬材料專家黃禮忠把目標(biāo)瞄向了經(jīng)常被用作航天材料的鈦。

鈦金屬很早就開始被用作航天材料，因?yàn)槠渚哂兄T多優(yōu)異的性能。鈦擁有金屬中最高的比強(qiáng)度（強(qiáng)度－密度比）。鈦的強(qiáng)度跟某些鋼相當(dāng)，但卻還要輕45%。鈦的抗腐蝕能力也非常強(qiáng)，常溫下不和氧氣、鹵素及水反應(yīng)。鈦的抗高溫和低溫的能力也非常優(yōu)秀。但是鈦金屬本身的密度和導(dǎo)熱用作手機(jī)中框材料仍有不足。

但如果鈦和鋁這兩種輕質(zhì)的金屬結(jié)合，邊框采用高強(qiáng)度高耐腐蝕的鈦合金，中板采用輕質(zhì)高導(dǎo)熱的鋁合金，就可以更好地滿足手機(jī)中框材料的需求，兼顧輕質(zhì)、高強(qiáng)度、高耐腐蝕、高導(dǎo)熱。當(dāng)然這也意味著材料制備難度也就更高，對(duì)鈦和鋁的界面結(jié)合強(qiáng)度要求極高，如果界面結(jié)合強(qiáng)度不足會(huì)導(dǎo)致加工過程中的開裂問題，甚至在受到外力碰撞時(shí)就會(huì)發(fā)生崩裂。

經(jīng)過團(tuán)隊(duì)的不懈努力，2017年，他們的鈦鋁復(fù)合材料方案終于論證成功，并申請(qǐng)了“一種移動(dòng)終端、結(jié)構(gòu)件及其制造方法”國家發(fā)明專利。這項(xiàng)專利當(dāng)時(shí)在材料領(lǐng)域已經(jīng)領(lǐng)先業(yè)界。

從材料到產(chǎn)品

當(dāng)鈦鋁復(fù)合材料方案到了可商用的狀態(tài)時(shí)，華為的產(chǎn)品材料專家朱旭卻開始思考，如何開發(fā)一種界面結(jié)合更可靠、更適合產(chǎn)品的方案？他把這個(gè)材料取名叫作“茉莉花”，只是現(xiàn)在“茉莉花”還只是一朵充滿能量的花蕾，想要開放，還需更多辛勤的澆灌。

“有無限進(jìn)化潛力的技術(shù)才能為用戶帶來極致體驗(yàn)”，于是，朱旭團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地將航天領(lǐng)域的“熱等靜壓”技術(shù)借用到手機(jī)材料的制作上。

熱等靜壓（Hot IsostaticPressing，簡稱HIP）工藝是將制品放置到裝有惰性氣體的密閉容器中，向制品施加各向同等的壓力，同時(shí)施以高溫，在高溫高壓的作用下，制品得以燒結(jié)和致密化。它就像是一種工藝的萬能鑰匙，可以把不同種的金屬有效地結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)物盡其用，提升產(chǎn)品的可靠性。

盡管如此，這個(gè)穩(wěn)定的坯體還是沒能達(dá)到預(yù)期。朱旭團(tuán)隊(duì)對(duì)于坯體天線縫的設(shè)計(jì)最多在0.5毫米，超過就說明結(jié)構(gòu)不合格，在使用中會(huì)出現(xiàn)可靠性的問題。但新的坯體的天線縫超過1毫米，鋁把縫隙脹開了。這在“熱等靜壓”理論上是不可能的。因?yàn)檫@個(gè)問題，朱旭甚至開始懷疑是不是一開始的方向就錯(cuò)了。這是他在華為八年以來，最難的項(xiàng)目。最后朱旭提出了一個(gè)違反常識(shí)的方法——主動(dòng)放寬縫隙，去吸收鋁的膨脹。在一片質(zhì)疑聲之中，這一次終于成功了。

要好，還要好看

不同于業(yè)內(nèi)的其他廠商，華為的鈦合金玄武中框汲取了珠寶工藝的靈感，將中框做成了高亮的質(zhì)感。這是華為對(duì)于產(chǎn)品的一貫追求，不僅要好，還要好看。

鈦也是一種稀有金屬，這是由于在自然界中其存在分散并難于提取。它同時(shí)存在于幾乎所有生物、巖石、水體及土壤中。很多高奢手表品牌采用鈦金屬材質(zhì)，其銀白色的光澤和不易腐蝕的特性深受大眾的喜歡。但正因如此，鈦的拋光技術(shù)是有比較高的難度的。

鈦及其合金具有某些難以拋光和各向異性的特性。各向異性行為意味著其性能在不同方向上發(fā)生變化，而且微觀結(jié)構(gòu)的變化會(huì)產(chǎn)生α相機(jī)械孿晶，這使得在拋光過程中保持均勻的機(jī)械性能和表面光潔度具有挑戰(zhàn)性。此外，其高度穩(wěn)定性、耐化學(xué)性層和硬質(zhì)TiO?也使其難以通過機(jī)械或化學(xué)拋光去除。

華為的工程師借鑒了珠寶級(jí)的拋光工藝，對(duì)中框表面擦拭收光，結(jié)合自動(dòng)化擦拭設(shè)備，去除鈦表面的不可見臟污，提高PVD（Physical Vapor Deposition，物理氣相沉積 ）的膜層附著力，從而打造了兼顧亮度和涂層可靠性的高亮中框效果。通過20000秒鎢鋼CNC（Computer Numerical Control，數(shù)控加工）精密加工，18道珠寶級(jí)拋光工藝，Mate70 Pro+的高亮鈦玄武中框才最終成型。

這時(shí)的茉莉花才終于到了盛放的時(shí)候，“芬芳美麗滿枝丫”。《茉莉花》是中國人耳熟能詳?shù)膫鹘y(tǒng)歌曲了，也是世界上對(duì)中國認(rèn)識(shí)最多的歌曲，甚至有“第二國歌”之稱。它贊美中國民間勞動(dòng)人民之間質(zhì)樸真誠的美好感情，道出人們對(duì)美好生活的熱愛和向往。

在科技日新月異的今天，面對(duì)著各種各樣的挑戰(zhàn)，華為始終堅(jiān)信高質(zhì)量才是華為持續(xù)走向未來的關(guān)鍵。華為歷時(shí)多年創(chuàng)造出前所未有的高亮鈦玄武機(jī)身，這一朵“芬芳美麗”的茉莉花凝聚了華為沉淀多年的質(zhì)量理念和文化，本身就是最好的證明。