2021年11月10日 10:00
【科學快訊】
手機是現代人必不可少的隨身物品，但是你對它了解有多少呢？一起來看一看，一部手機裏面藏著多少乾坤吧。
普通金屬種類多
拿起手機，最先看到的是四四方方的外殼。現在，大部分智能手機均采用全金屬的外殼設計，其加工原料多數為鋁鎂合金，即使是采用塑料制作機身，外殼內也會摻入溴、鎳等元素。金屬外殼不僅看起來更高檔，強度也提高了，更能保護手機的內部構造。更重要的是，金屬外殼可以減少電磁干擾，保持信號穩定，更好地實現通訊功能。
打開後蓋，最明顯的是一塊方形電池，電池中也含有很多金屬元素。目前最主流的手機電池是鋰電池，用鈷酸鋰作為正極，石墨為負極，電極間充滿電解液。電子在電解液中來回運動，這樣才能實現反複充放電的功能。此外，電池的外殼采用的原料則是金屬鋁。鋁強度比較高，接近或超過優質鋼，但是它的塑性比鋼好得多，同樣強度下，鋁殼可以做得更薄。而且，充放電時電池的體積會發生變化，充電時，鋰離子流向正極，正極體積膨脹；放電時，鋰離子從正極嵌入負極，負極膨脹，用塑性好的鋁殼更能適應電池的體積變化。
電池上方則是主板，這是整個手機中成本最高的部分，也是含有最多金屬元素的部分。錫和鉛是主板上含量最大的兩種金屬，它們常用於集成電路板上各部件之間的焊接。錫鉛合金是優質且廉價的焊接材料，合金的強度、硬度和抗腐蝕性比純金屬好得多，即使電路板上某些零部件出了毛病，但連接處的錫鉛合金卻依然牢固。不過，由於鉛具有毒性，近年來，錫鉛合金逐漸被錫、銀和銅組成的合金取代了。
主板的主要部件是芯片，芯片中也用到了許多金屬。芯片就是一個個微型集成電路，包含有許許多多的電阻、電容和電感等電子元件，這些元件間的導電通路由銅組成。除銅以外，還會在芯片上沉積其它金屬或化合物，比如錫銅或錫金合金，這是為了包圍和保護芯片，保證其內部敏感的傳感器的功能不被影響。
手機振動器用到的材料是鎢，因為手機發聲時需要振動器高速旋轉和振動，所以硬度和耐磨性較好的鎢也就成為了振動器的首選。手機聽筒的重要組件由鐵制成，鐵片在磁場的作用下振動，將聲音傳遞到手機的另一頭。此外，鎳用於手機話筒、鋯用於指紋按鍵等，在手機的許多細節裏，也藏著各種金屬。
貴重金屬真不少
除了常見的金屬外，我們熟知的那些貴金屬，比如金、銀、銅、鉑，在手機中也隨處可見。
手機主板很多元器件都含有黃金。黃金是電的良導體，而且穩定性很好，幾乎永不生鏽。黃金的延展性也很好，1克黃金可拉出3000米比頭發還細的細絲。這些特性使黃金在手機、電腦等追求小型微型化的電器產品中備受青睞。主板線路、芯片、接口和插槽、處理器的插座等線路連接處經常覆蓋著幾微米厚的黃金層，充分保障了電流的傳遞。
與黃金相比，銅的價錢要便宜得多，而銅的導電性也不差，因此，在一些對腐蝕性能要求較低的電路中，銅是更常用的導線材料。此外，銅能與鋅、錫、鎳、銀等許多金屬組成合金，並根據它們的導電性、耐蝕性和延展性等特性的不同被用在手機的不同部位。與此相似，比黃金便宜且導電性能相差不大的白銀，也常被用於手機的通電部位。
鉑具有很高的化學穩定性，熔點也很高，常用來制造耐腐蝕的電子元件，比如在手機芯片中，有特殊要求的接口需要用鉑來制作。另外，鉑與鈷形成的合金具有很強的磁性，且磁穩定性很高，也可以用於手機聽筒和話筒的傳聲過程。
富集的稀有金屬
稀有金屬指的是自然界中含量不高的金屬，比如銦族元素、稀土金屬等，但在手機中，這些元素的含量可不少。
手機屏幕中就含有許多稀有金屬元素。我們常見的智能手機屏幕由多層玻璃及電子元件組成，電子元件的主要成分就是銦族元素，比如摻錫氧化銦，它是一種銦氧化物和錫氧化物的混合物。有了這種物質的加入，屏幕才能將人手的觸摸動作轉化成電流，從而響應人們的要求。此外，用於手機屏幕顯色的則是稀土金屬元素，比如鑭、鋱、鐠、銪等，這些稀土金屬離子在受到能量激發時能發出五顏六色的光線，所以被應用在了手機屏幕上。還有部分稀土元素可以阻擋紫外線進入手機。
除了屏幕外，稀土元素還被應用在手機的其他部件中。由稀土元素釹組成的釹鐵硼磁體具有強大的磁性，在手機的電聲部分、影像系統和測控裝置的零配件中都有用到。手機攝像頭應用了包含稀土元素鑭的光學玻璃，具有高折射率和低色散的特性，能有效地擴大鏡頭的視場，改善成像質量。還有一系列稀土元素被用於手機的各個部件，比如鐠、釓、釹合金用於話筒和擴音器，釹、鋱、鏑用於振動單元等。
稀有金屬鉭是微電容的主要組分材料。用鉭制成的電解電容器，具有容量大、體積小和可靠性好等優點，起到儲藏電量、進行充放電的功能，是各種電子器材都必不可少的配件。鉭也是制作電子發射管、高功率電子管等零件的材料，這些零件共同構成了手機的主板。
現在，你對手機是不是有更多的了解了呢？手機的制造使用了多種金屬，有些金屬的含量甚至比同等重量的金屬礦還要高得多，它們都是不可再生資源，因此手機是非常寶貴的。珍惜愛護手機，延長手機使用年限，將舊手機回收利用，這可以讓手機在地球上的壽命更長一些。
原標題：拆拆手機認認稀有金屬
來源：大科技
編輯：Garrett
