手机硬度与划伤.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,成为全球知名的公司，树立中国企业在全世界健康、长久的典范,成为全球知名的公司，树立中国企业在全世界健康、长久的典范,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,硬度与划伤,手机硬度与划伤,第1页,背景和目标,外观件在市场中存在划伤或磨损等问题,玻璃镜片是否如一些厂家宣传那样，不会被划伤？,硬度有哪些测试方法，适合用于何种材料？,生活中哪些物品会造成外观件划伤？,划伤与硬度之间有什么关系？,手机硬度与划伤,第2页,硬度测试起源,金属硬度,测量最早起源于,18,世纪,20,年代，由雷奥姆尔提出并被应用到,金属硬度检测,。它是金属材料主要性能指标之一。对于金属，普通硬度越高，耐磨性越好。,铅笔划痕法,测试涂膜硬度是自八十年代以来被国际普遍采取测试方法。我国也已在涂料发展研究和工业生产中推广这种测试方法。,手机硬度与划伤,第3页,硬度定义,硬度分为：划痕硬度，主要用于比较不一样,矿物,软硬程度，定性地说，硬,物体,划出划痕长，软物体划出划痕短。如铅笔硬度，莫氏硬度等；压入硬度，主要用于,金属材料,，以材料表面局部,塑性变形,大小比较被测材料软硬。如布氏硬度（,HB,），洛氏硬度（,HRA,，,HRB,，,HRC,）维氏硬度（,HV,），橡胶塑料邵氏硬度（,HA,，,HD,）等硬度其值表示材料表面抵抗坚硬物体压入能力；回跳硬度，主要用于金属材料，以试样在冲击过程中储存应变能多少确定材料硬度。如里氏硬度（,HL,），肖氏硬度（,HS,），其值代表金属弹性变形功大小。,硬度是衡量材料软硬程度一个性能指标。硬度试验方法较多，原理也不相同，测得硬度值和含义也不完全一样。所以，,硬度不是一个单纯物理量，而是反应材料弹性、塑性、强度和韧性等一个综合性能指标。,手机硬度与划伤,第4页,惯用硬度计种类和区分,1,、,布氏硬度计,：用于测未经淬火钢材、铸铁、有色金属及质软轴承合金材料，用,HBW,表示，普通用于材料较软时候。,布氏硬度计,手机硬度与划伤,第5页,2,、,洛氏硬度计,。用于各种钢材,(,含合金钢、不锈钢,),硬度测试。这是最主要、最惯用一类硬度计。依据压头匹配和标尺选择，可测参数为,HRA,、,B,、,C,、,D,、,E,、,F,、,G,、,H,和,K,。当,HB450,或者试样过小时，不能采取布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。,洛氏硬度计,手机硬度与划伤,第6页,3,、,维氏硬度计,。用于测黑色金属、有色金属、硬质合金,(,如铝合金,),及表面渗碳、渗氮层硬度，用,HV,表示。,对于表面层很薄、硬度又较低材料，要用小负荷维氏硬度计。,维氏硬度计,手机硬度与划伤,第7页,4,、,邵氏硬度计,：是测定,硫化橡胶和塑料制品,硬度仪器。含有结构简单、使用方便、型小体轻、读数直观等特点，既能够随身携带手持测量，也能够装置在配套,SLX,型邵氏硬度计测试机架上使用。,邵氏硬度计,手机硬度与划伤,第8页,5,、,里氏硬度计,：这是一个能,实现六种硬度（,HL,、,HRB,、,HRC,、,HB,、,HV,、,HS,）间相互转换,较小型硬度计，主要用于对金属材料测试，尤其是对较大型工件。它基本原理是含有一定质量冲击体在一定试验力作用下冲击试样表面，测量冲击体距试样表面,1mm,处冲击速度与回跳速度，里氏硬度值以冲击体回跳速度与冲击速度之比来表示。,里氏硬度计,手机硬度与划伤,第9页,6,、,铅笔硬度计,：依据铅笔硬度和涂层上划痕来判断涂层硬度，主要应用于,测定涂层表面相对硬度。尽管有些人认为铅笔硬度技术含量很低，但因为其简单实用，可直接在样品上测定，所以铅笔硬度法在涂料界仍得到广泛应用。硬度级数从软到硬分别为：,6B.5B.4B.3B.2B.B.HB.F.H.2H.3H.4H.5H.6H.7H.8H.9H,共,17,种。,铅笔硬度计,手机硬度与划伤,第10页,7,、,莫氏硬度计,：,莫氏硬度计普通用两种不一样矿物相互刻划，来比较矿物,相对硬度，德国矿物学家摩氏用这种相互刻划方法，挑选了十种矿物作为衡量矿物硬度标准。十个等级分别为：,1.,滑石、,2.,石膏、,3.,方解石、,4.,萤石、,5.,磷灰石、,6.,正长石、,7.,石英、,8.,黄玉、,9.,刚玉、,10.,金刚石,。和铅笔硬度一样，硬度值并非绝对,硬度值,，而是按硬度次序表示值。,莫氏硬度计,手机硬度与划伤,第11页,除了原本列出,110,种矿物，其它常见物品硬度值供参考：,硬度,代表物,常见用途,1,滑石、石墨,滑石为已知最软矿物，常见应用有滑石粉。,1.5,皮肤,天然砒霜,2,石膏,用途广泛工业材料,23,冰块,2.5,指甲、琥珀、象牙,2.5 3,黄金、银、铝,黄金、银常见用于饰品，铝则常见于工业应用。,3,方解石，铜、珍珠,方解石可作雕刻材料，也是许多工业主要原料。,铜最早用于装饰，常见还有用于合金制作，电子工业传输媒材等。,3.5,贝壳,4,萤石,又称氟石，可作雕刻材料，常见应用于冶金、化工、建材工业。,4 4.5,铂金,稀有金属，亦是贵金属中最硬。铂金惯用于军事工业或饰品加工。,4 5,铁,常见用于炼钢、其它工业应用。,5,磷灰石,常见用于饲料、肥料工业，亦是主要化工原料。,手机硬度与划伤,第12页,其它常见物品硬度值供参考：,硬度,代表物,常见用途,5.5,玻璃、不銹钢,6,正长石、丹泉石（坦桑石,),、纯钛,正长石可作为陶瓷、玻璃、珐郎,6 7,牙齿（齿冠外层）,主要成份为羟基磷灰石。,6 6.5,软玉,-,新疆和阗玉,6.5,黄铁矿,硫酸原料起源、提炼黄金、药用等。,6.5 7,硬玉,-,缅甸翡翠或翠玉,7,石英，紫水晶,为常见耐火材料与玻璃主要原料。,7.5,电气石、锆石,常见于饰品应用,8,黄玉,常见于饰品应用,8.5,金绿柱石,常见于饰品应用,9,刚玉、铬、钨钢,饰品、磨料等。常见宝石如红宝石、蓝宝石等天然宝石均属刚玉；人造宝石，其硬度亦同刚玉等级。,9.25,莫桑宝石,人造宝石，明亮程度为钻石2.5倍，但价格约为1/10,10,钻石,地球最硬天然宝石，常见于饰品应用。,大于,10,聚合钻石纳米棒,德国科学家于研制出比钻石更硬材料，含有广泛工业应用前景。,手机硬度与划伤,第13页,因为测试方法侧重点不一样，用不一样方法测试材料硬度会得到不一样结果，每种方法都有其本身尺度来确定材料硬度特征,因为侧重点不一样，所以没有一个绝正确尺度能将不一样方法测得硬度统一起来，但,同一个方法得到结果是含有可比性,金属压痕硬度，能够参考,ASTM E140-02,标准金属硬度换算表，进行经验换算,手机硬度与划伤,第14页,手机外壳,OPPO X907 Iphone 4,手机外壳表面惯用材料：油漆,/,印刷，金属外壳，玻璃，电镀层，塑胶,常见失效模式：油漆磨损，划伤，镜片划伤等,产生原因：,被硬物划伤或空气中灰尘落在手机上，擦拭时造成,手机硬度与划伤,第15页,硬度与手机抗划伤和耐磨性,硬度影响手机品质主要失效模式包含：,外壳划伤和涂膜磨损。,磨损,是两个固体表面接触时在力作用下将材料从固体表面剥落结果。磨损时所受到力除正压力外还有剪切力。材料剥离以微粒和小块形式脱离母体材料。,材料表面不可能是绝对平，从微观上看，接触点是一些凸起尖端，一个材料硬度很高或者在两接触面之间存在刚性颗粒时，受力后造成表面下陷，表面随即相对移动形成犁沟式划痕，这就产生了划伤。,两种材料表面接触时，相对软表面更轻易被划伤。,手机硬度与划伤,第16页,耐划伤性反应是材料在大应力短时间作用下表面性质，耐划伤性不但与材料硬度相关，也与材料韧性相关。,耐磨性表述是在相同受力条件下，材料从母体剥落程度。与抗划伤性一样，耐磨性与材料硬度和韧性相关，但耐磨性反应是材料在小应力长时间作用下表面性能。,对于涂料，并非越硬涂膜耐磨性越好，恰恰相反，对同一类型聚合物涂膜，已经发觉越硬涂膜耐磨性越差，见下列图，,所以作为涂料，硬而韧涂膜才是最好涂膜。,涂膜硬度,H,与耐磨性关系,手机硬度与划伤,第17页,手机表面硬度度量,硬度度量方法很多，综合以上各种硬度测量方法，为了更加好地表示壳体抗划伤能力，需采取,划痕硬度,表示，即经过铅笔硬度法或莫氏硬度法,惯用手机外壳材料与莫氏硬度表对照，除了镜片和不锈钢外壳莫氏硬度在,5.5,以外，其它涂膜等材料莫氏硬度值都小于,3.0,用指甲刻划涂膜判断硬度只不过相当于莫氏硬度,2,度，因为大多数塑料或涂膜硬度都在莫氏,3,度以下，显然强调抗划痕性莫氏硬度表征方法过于粗糙,铅笔硬度,9H,约等于莫氏硬度,6.0,度,，莫氏硬度,1-6,度就能够用铅笔硬度细分为,6B,至,9H,共,17,个等级,所以，手机行业普通使用铅笔硬度来表征手机表面抗划痕能力，对于莫氏硬度大于,5.5,度镜片，普通使用钢丝绒测试来代替铅笔硬度,手机硬度与划伤,第18页,划伤产生介质,常见与手机外表面接触介质包含以下几个：,（,1,）低硬度介质，莫氏硬度小于,2,度，如硅胶，橡胶，布料，皮料，皮肤等，基本不会产生划伤；,（,2,）中等硬度介质，莫氏硬度在,2-3,之间，如喷涂桌面，木制品，指甲，黄金,/,银戒指等；,（,3,）硬度较高介质，莫氏硬度在,3-6,之间，如金属制品，贝壳装饰件等；,（,4,）高硬度介质，莫氏硬度在,6,度以上，如空气中灰尘，玉制品及钻石等；,下面我们就以最常见几个介质（指甲，金属钥匙和灰尘）来做划伤验证。,手机硬度与划伤,第19页,指甲划伤（涂膜）,电池盖铅笔硬度：,1H,无划痕，,3H,有划痕,指甲划伤模拟测试方法：用指甲用力在电池盖涂膜上划动，擦拭后，检验是否有划伤产生,测试结果：,OK,结论：,铅笔硬度到达,1H,或,2H,，就不轻易被指甲划伤,手机硬度与划伤,第20页,钥匙划伤（涂膜）,电池盖铅笔硬度：,1H,无划痕，,3H,有划痕,钥匙划伤模拟测试方法：用钥匙尖部用力在电池盖涂膜上划动，擦拭后，检验是否有划伤产生,测试结果：电池盖上有显著划伤，涂膜被划穿,结论：,喷涂件碰到金属饰品时，表面轻易产生划伤或磨损,手机硬度与划伤,第21页,钥匙划伤（亚克力镜片）,亚克力镜片铅笔硬度：,3H,无划痕，,4H,有划痕,钥匙划伤模拟测试方法：用钥匙尖部用力在镜片上划动，擦拭后，检验是否有划伤产生,测试结果：镜片上有显著划伤,结论：,亚克力镜片硬度不足以抵抗金属饰品划伤，钥匙铅笔硬度在,4H,以上,手机硬度与划伤,第22页,钥匙划伤（玻璃镜片）,玻璃镜片铅笔硬度：,5H,无划痕,钥匙划伤模拟测试方法：用钥匙尖部用力在镜片上划动，擦拭后，检验是否有划伤产生,测试结果：镜片上无划伤,结论：,金属饰品不会对高耐划玻璃屏产生影响,手机硬度与划伤,第23页,从上面结果，我们发觉，,玻璃镜片是手机表面最硬部件，抗划伤性能最好。,作为智能机最主要外观部件，现在很多高端手机，触摸屏玻璃都采取了康宁大猩猩玻璃，莫氏硬度能够到达,7,用钥匙，用硬币刮蹭都不会在玻璃表面留下痕迹，用裁纸刀在,Gorilla,身上划上两刀，也不会留下任何痕迹。如此高强度，是否就不会产生划痕了呢？,下面我们以灰尘作为介质，验证玻璃是否会产生划痕？空气中灰尘成份主要是石英，其硬度为,7,，而且还存在硬度到达,9,微粉尘,手机硬度与划伤,第24页,灰尘划伤（玻璃镜片）,亚克力镜片铅笔硬度：,5H,无划痕,灰尘划伤模拟测试方法：清理掉地面上颗粒物质（地面能用指甲划出痕迹），手机屏幕朝下，用力按住手机在地面上摩擦几次，擦拭后，检验是否有划伤产生,测试结果：镜片上有一条划痕,结论：地面上灰尘中矿物粉尘会对玻璃产生划痕，所以高抗划痕镜片也还是可能被划伤,手机硬度与划伤,第25页,总结,材料抗划伤能力不但与硬度相关，还与材料韧性相关，而且对于同一个涂膜，硬度越高，耐磨性越差，所以硬度并不是越高越好,当前企业外观件标准，普通为涂膜,2H,，亚克力镜片,4H,，高耐磨玻璃镜片大于,5H,从以上试验情况来看，外观件都满足抗指甲划伤能力，亚克力镜片和涂膜无抗金属饰件划伤能力，玻璃能满足金属饰件抗划伤能力,玻璃镜片并不是自然界中硬度最高物质，无法确保不被划伤，还是会被一些沙石或矿物灰尘划伤，在确保结构可靠性情况下，镜片硬度越高，抗划伤能力越强,手机硬度与划伤,第26页,保护办法：手机套和贴膜保护,不过不论增加手机套还是贴膜，在一定程度上都对用户体验会产生影响,手机硬度与划伤,第27页,Thank you,！,手机硬度与划伤,第28页,