下一代笔记本电脑材料:铝合金与镁合金与碳纤维的关系

目前,我们正在经历着笔记本电脑的复兴,既有令人难以置信的规格,也有一些令人惊奇的设计作品。 作为这些下一代设计的一部分,我们也看到许多新材料进入笔记本电脑。 铝,镁,碳纤维,甚至超强韧的大理石玻璃 - 似乎如果你想制作一个新的高端笔记本电脑或平板电脑,老式塑料就不再是一个选择。

但是,这些新材料的利弊是什么?如果您在模型之间进行选择,哪个应该得到优势? 让我们来看看。

铝合金

如果新一代笔记本电脑设计有一个“老”选项,那就是铝。 苹果公司2003年在高端PowerBooks上受益颇多,铝合金替代了老一代的钛合金。 推理有两个方面:使用阳极氧化工艺来完成和着色金属解决了前几代的油漆屑问题,而且铝比钛更便宜购买和使用。 虽然其较低的密度意味着铝壳需要更厚,但是额外的刚度通常导致不易弯曲,翘曲和凹陷的设计。

直到Macbook Air的推出,苹果公司推出了其“一体式”设计语言,主体(以及后来的屏幕组件)由单片机磨铝合金形成。 这已经或多或少已经成为高端笔记本电脑的标准。 在制造这些特定部件的同时,昂贵的是,笔记本电脑整体设计的体积较少,简化了制造整体,并使其不易发生体翘曲变形。 一些便宜的笔记本电脑价格为300美元,具有铝体设计,尽管没有铣削的单件式机身设计。 阳极氧化,可以有助于散热和耐腐蚀的合金处理,也可用于“染色”不同颜色的铝。

华硕Chromebook翻盖 ,全铝机身,可以不到300美元。

铝合金通常比塑料更强,特别是当用于一体设计时。 但是它们有一些相当明显的缺点:即使相对较厚的优质铝笔记​​本电脑,如果受到足够的冲击,它们将会损坏,并且由于多部分机箱中缺乏弯曲,它们比塑料更为频繁。 铝也比塑料更好地发挥热量,使一些笔记本电脑容易出现不舒适的过热。 在设计阶段需要采用重要的工程技术,将处理器和散热器等热区域远离用户可能长时间接触机器的区域。

镁合金

用作铝的替代品的镁作为越来越多笔记本电脑设计的主要合金。 体积比铝轻约30%(实际上是世界上最轻的结构使用的金属),同时具有更大的强度重量比。 这允许镁合金电子器件比具有相同的一般耐用性的类似的铝设计更薄。 镁的导热性也较差,这意味着设计者在放置不会产生不舒适的热情况的内部组件方面具有更大的自由度。

微软Surface系列采用镁合金体和框架。

在制造方面,镁通常比铝更易于使用,为笔记本电脑和平板电脑制造商开辟了新的设计功能。 不幸的是,它也比金属贵得多。 为了抵消这一点,制造商有时会将镁壳与较便宜的塑料部件结合在框架或内部区域,如掌托。 完整的镁质设计,如Surface Pro和HP ENVY和Lenovo ThinkPad系列中的一些优质产品,往往比同类机型贵一些。

在铝合金和镁合金之间,真的没有足够的差别来推动新的笔记本电脑购买方式或其他方式。 随着刚性的增加,镁壳可能比铝不太可能弯曲或凹陷,但是它也更容易在压力增加的情况下开裂。 热性能可能不会那么明显(因为制造商在管理内部热量方面也变得非常好)。 除非您打算在高温环境中不断使用笔记本电脑,否则内部规格应该更为紧迫。

碳纤维

碳纤维有一点误称:在飞机和跑车上如此普遍地描绘的材料实际上是两个编织碳链和更多的基本聚合物基的复合材料。 基本上,它是一种用合成碳增强的高科技塑料。 结果是具有非常高的重量/强度比的材料,允许与重量的一小部分类似于金属或合金的保护。

此外,它看起来很酷。 大多数制造商都喜欢在其设计中炫耀碳纤维材料,从而形成一个独特的灰黑黑色织物,可以立即识别。

戴尔的XPS笔记本电脑使用碳纤维体与铝合金盖和底部。

该材料至少在某些方面比金属更容易模制和成型,仅需要简单的铸模用于更大的件而不是机器控制的铣削加工。 碳纤维以铝或镁的一小部分速率传导热量,使其成为用户可能放置皮肤的笔记本电脑机箱(如掌托)的理想选择。

然而,与更传统的笔记本电脑材料相比,碳纤维具有一些明显的缺点。 因为它是碳织物和更脆弱的聚合物的复合材料,它的光洁度并不像编织内饰那样耐用,因此它更容易受到可见的划痕和凹痕的影响。 下面的组件可能几乎与金属下方一样安全,但是角落下降或刺穿冲击仍将看起来很糟糕。 碳纤维甚至比镁合金也要贵得多。

ThinkPad碳线使用碳纤维框架和镁体板。

因此,它主要部署为组合材料,在外部使用合金金属的情况下,使用轻巧和有吸引力的碳纤维在内部组件(如掌垫和Touch板)上。 据我所知,没有一个完全由碳纤维制成的笔记本电脑机身(尽管已经有几部由结构相似的凯夫拉尔制造的智能手机)。

钢化玻璃

智能手机在二十世纪后期的兴起使得钢化玻璃(Corning)获得专利的大猩猩玻璃(Gorilla Glass)获得专利,这是一种新近考虑的各种电子产品的结构材料。 除了Touch屏笔记本电脑的相当明显的用途之外,一些较新的设计还使用钢化玻璃的笔记本电脑盖,甚至是高级,平滑跟踪的Touch板。

一些HP Spectre笔记本电脑使用钢化玻璃盖,屏幕,掌垫和Touch板。

现代钢化玻璃是一些令人惊奇的东西,结合耐刮擦性,几乎与合成蓝Gem材料一样好。 它也感觉相当不错,现在将笔记本电脑的设计整合起来相对便宜。 由于像华硕这样的厂商已经有了巨额的智能手机玻璃订单,为什么不在笔记型电脑上贴一点?

但要注意,钢化玻璃还是...好吧,玻璃。 与典型的窗格相比,它可能具有耐划伤性,不太可能破裂,但是任何相当硬的表面上的下落仍将破坏屏幕,盖子和Touch板。 作为笔记本电脑和平板电脑机身的材料,钢化玻璃是一种化妆品,而不是特别耐用的。

图像来源: 戴尔华硕联想惠普

下一代笔记本电脑材料:铝合金与镁合金与碳纤维

目前我们正在经历笔记本电脑的复兴,既有令人难以置信的规格,也有一些非常惊人的设计工作,装饰着最新的型号。 作为这些下一代设计的一部分,我们也看到很多新的材料进入笔记本电脑。 铝,镁,碳纤维,甚至超韧的Gorilla玻璃 - 看来,如果你想要一个新的高端笔记本电脑或平板电脑,老式塑料不再是一个选择了。

但是,这些新材料的优缺点是什么,如果您在模型之间进行选择,哪一个应该得到优势? 让我们来看看。

铝合金

如果新一代的笔记本电脑设计有一个“老”的选择,它是铝。 早在2003年,就被苹果高端的PowerBook使用,铝合金取代了老一代的钛合金。 推理是双重的:使用阳极氧化工艺完成和上色的金属解决了前几代的油漆剥落问题,而且铝的购买和使用比钛更便宜。 尽管其较低的密度意味着铝壳需要较厚,但是这种额外的硬度通常导致设计不易弯曲,翘曲和凹陷。

直到推出Macbook Air之后,苹果才推出其“unibody”设计语言,其主体(以及后来的屏幕组件)由一片机器研磨的铝合金制成。 现在已经成为高端笔记本电脑的标准。 虽然制造这些特定的部件是昂贵的,但是它允许笔记本电脑被设计成具有较少的整体部件,从而简化了整个制造过程,并且使它们不容易发生身体翘曲和变形。 一些价格便宜的笔记本电脑价格为300美元,采用铝合金机身设计,但没有经过研磨的单件机身设计。 阳极氧化,可以帮助散热和耐腐蚀的合金处理,也可以用来“染”铝不同的颜色。

华硕Chromebook翻盖采用全铝制机身,售价不到300美元。

铝合金通常比塑料更坚固,特别是用于一体成型设计时。 但是它们有一些相当明显的缺点:即使相对较厚的优质铝合金笔记本电脑,如果受到足够的冲击,硬度也会下降,由于多部件底盘缺乏弯曲性,它们比塑料更经常使用。 铝也比塑料好得多,使得一些笔记本电脑容易产生不舒适的过热。 在设计阶段需要采用重要的工程设计,以使处理器和散热器等热区远离用户可能长时间接触机器的区域。

镁合金

作为铝的替代品,镁被用作日益增多的笔记本电脑设计的主要合金。 它的体积比铝轻约30%(实际上是世界上最轻的结构用金属),同时具有更高的强度重量比。 这使得镁合金电子电路本体比类似的具有相同的一般耐用性的铝设计更薄。 镁的导热性也较差,这意味着设计师在放置内部元件时有更多的自由度,不会产生令人不适的高温情况。

微软的Surface系列使用镁合金机身和框架。

镁在制造方面通常比铝更容易使用,为笔记本电脑和平板电脑制造商开辟了新的设计能力。 不幸的是,它也比金属贵得多。 为了弥补这一点,制造商有时会将镁合金外壳与更便宜的塑料部件结合在框架或掌托等内部区域。 全面的镁合金设计,比如Surface Pro和惠普ENVY和联想ThinkPad产品线中的一些高端产品,往往比同类产品昂贵。

在铝合金和镁合金之间,真正没有足够的差别来左右购买新的笔记本电脑。 随着刚度的增加,镁合金外壳可能比铝合金更不容易弯曲或凹陷,但也更易于随着压力的增加而开裂。 热性能可能不会那么明显(因为制造商已经很好地管理内部热量了)。 除非您计划在高温环境下不断使用笔记本电脑,否则内部规格可能应该是一个更紧迫的问题。

碳纤维

碳纤维有点用词不当:在飞机和跑车上如此流行地描绘的材料实际上是编织碳纤维束和更基本的聚合物基础的复合材料。 基本上,这是一种用合成碳增强的高科技塑料。 其结果是具有极高的重量 - 强度比的材料,在重量的一小部分允许类似于金属或合金的保护。

另外,它看起来非常酷。 大多数制造商喜欢炫耀在他们的设计碳纤维材料,导致一个独特的灰色和黑色的编织,可以立即识别。

戴尔的XPS笔记本电脑使用铝合金盖子和底部的碳纤维机构。

该材料至少在某些方面比金属更容易模制和成形,仅需要用于较大件的简单铸模而不是机器控制的铣削过程。 碳纤维以铝或镁的一小部分传导热量,使其成为用户可能放置皮肤的笔记本电脑外壳区域(如掌托)的理想选择。

然而,与传统的笔记本材料相比,碳纤维确实有一些明显的缺点。 由于它是碳纤维织物和更脆弱的聚合物的复合材料,其表面的光洁度不及织物内部那么耐用,因此更易受到可见的划痕和凹痕的影响。 下面的组件可能几乎和金属下面一样安全,但是角落或者穿孔的影响仍然会非常糟糕。 碳纤维的生产成本也比镁合金贵得多。

ThinkPad Carbon系列使用碳纤维框架和镁质车身面板。

正因为如此,它被部署为主要作为一种组合材料,案件使用轻量级和有吸引力的碳纤维在内部组件,如掌托和Touch板,而在外部使用合金金属。 据我所知,还没有一个完全由碳纤维制成的笔记本电脑机身(尽管已经有一些由结构类似的凯夫拉尔制造的智能手机)。

钢化玻璃

智能手机在21世纪后期的崛起使钢化玻璃 - 康宁公司的专利Gorilla玻璃,特别是新型的各种电子产品的结构材料。 除了Touch屏笔记本电脑的相当明显的用途,一些新的设计已经使用钢化玻璃笔记本盖,甚至优质,平滑跟踪Touch板。

一些HP Spectre笔记本电脑使用钢化玻璃盖,屏幕,掌托和Touch板。

现代钢化玻璃是一些惊人的东西,结合抗划伤,几乎一样好,如合成蓝Gem材料。 它也感觉很不错,现在整合到笔记本电脑的设计中相对便宜。 由于像华硕这样的厂商已经有大量的智能手机玻璃订单,为什么不在笔记本电脑上贴一点点呢?

但请注意,钢化玻璃仍然...好的,玻璃。 它可能比一般的窗户玻璃更耐划伤,不易折断,但落在任何合理坚硬的表面上仍然会粉碎屏幕,盖子和Touch板。 作为笔记本电脑和平板电脑机身的材料,钢化玻璃是一种化妆品添加剂,而不是特别耐用的。

图片来源: 戴尔华硕联想惠普

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