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无论在图书馆、咖啡厅又或者其它什么地方,五颜六色的警记本电脑绝对是一条靓丽的风景线,不知你想过没有,这些五彩缤纷的外衣下面都是支撑笔记本电脑的最坚固的外壳材料,或许你可以说出两三种材料的名称,但你知道为什么工程师们会选择它们,而不是更加坚实的钢板,又或者是韧性十足的松木呢?
靓丽的颜色为笔记本电脑增色不少,但是在工程师的眼里绝不仅仅是“好看”两个字那么简单,因为笔记本电脑外壳更重要的作用是为里面的元器件提供一个支持的框架。这不是外表的那层浮华,而是实实在在的“甲宵”。现在就让我们透过这层“浮华”来看隐藏在背后的“峥嵘(真容)”,要成为外壳材料都要具备哪些特点呢?
用处最广的材料:ABS工程塑料
ABS工程塑料是使用最为广泛的一种笔记本电脑外壳材料,俗称“塑料合金”。其实ABSI程塑料是PC树脂与ABS树脂的混合体,如此一来这种材料就具备了PC树脂优良的耐热、耐候性,又具有ABS树脂材料易于加工的特点。
优点:ABS工程塑料易加工成型,可以根据需要轻松冲压成各种形状,满足笔记本电脑设计多元化的需要。这种材料的表面很容易喷漆,甚至可以印上美丽的图案和徽章。ABS工程塑料的制造成本也是目前所有外壳材料中最低廉的,正因为这个原因,很大一部分中端笔记本电脑和几乎所有的低端笔记本电脑都采用这种材质作为外壳材料。
缺点:ABS工程塑料也存在着一些不足之处,使其难以满足部分要求较高的用户。首先,ABSI程塑料自身的密度就很大(重),为了保证强度还要增加厚度,如此一来整机重量更是雪上加霜,在讲求“轻薄”的今天,这份“厚实的重量”多少让人感觉有点不合时宜。其次,ABSSE程塑料虽然易于喷涂,但是喷漆的附着力不强,随着时间的推移喷漆会逐渐脱落,露出塑料难看的本色。第三,ABS工程塑料导热能力一般,笔记本电脑产生的热量会在机身内部积聚,影响整机的稳定性和舒适感。最后,ABS工程塑料的抗冲击能力比较弱,受到外力挤压或者跌落时比较容易断裂,从而损伤笔记本电脑。
代表机型:HP Pavilion畅游人笔记本电脑、部分国产中低端笔记本电脑
辨识:虽然ABS工程塑料可以穿上五颜六色的外衣,但是识别的方法非常简单——用手触摸,ABS工程塑料因为导热性差所以没有丝毫凉意;轻轻敲打,ABS工程塑料的声音非常沉闷,就像没有熟的西瓜。在这里提醒大家,某些喷漆具有金属质感,但是用手一摸就知道是ABSSE程塑料,千万不要被表面现象忽悠了。
轻拿轻放的“工艺品”:聚碳酸酯材料
聚碳酸酯材料其实也是塑料的一种,生产它的原料是从石油中提炼出来的,经聚酯、切片、热塑型等一系列工艺之后就成为我们看到的笔记本电脑的外壳。聚碳酸酯材料实质上也是一种非金属材质,我们常见的光盘就是使用聚碳酸酯材料制造的(当然。其中的添加料肯定不一样)。
优点:聚碳酸酯材料具有优良的物理机械性能,尤其是抗拉伸强度、耐弯曲强度以及抗压缩强度都很高,材料的整体蠕变性小,一旦成型后尺寸稳定;同时具有良好的耐热性和耐低温性,这样就算在温差较大的环境下,依然可以提供稳定的力学性能,生产成本低廉。
缺点:聚碳酸酯材料的强度虽然比ABS工程塑料强1~2倍,但是延展性较差,如果笔记本电脑发生意外跌落后果会非常惨。另外,聚碳酸酯材料的燃点较低,所以如果笔记本电脑某处散热不佳造成热量聚集,那会是一件很危险的事情。
代表机型:富士通S系列笔记本电脑
辨识:首先,聚碳酸酯材料在富士通品牌的机器上比较常见,用手触摸聚碳酸酯外壳时会感到略有凉意(但并不像金属材料那么明显);其次,从不同的角度仔细观察,会发现聚碳酸酯材料表面缺少金属材质的颗粒感;轻轻敲击外壳,声音会比较沉闷。
大行其道的金属外壳:铝镁合金材料
铝镁合金(Mg AZ91D)是中高档笔记本电脑常用的金属台金外壳材质,以铝为主要原料再掺入5%左右的镁粉和2%左右的填充材料制造而成。
优点:铝镁合金材料的特点是导热性极佳,可以将笔记本电脑内部产生的热量迅速传导出来,这个特点得到笔记本电脑厂商和广大消费者的一致推崇。镁铝合金材料的硬度是ABS工程塑料的3~4倍,而质量却只有ABS工程塑料的1/3多点;这样一来既能保护笔记本电脑内部的元器件不受伤害,又能减轻整机的重量,可谓一举两得的好事。铝镁合金材料的电磁屏蔽性能也是两种非金属材料所不能匹敌的,良好的电磁屏蔽性能相当于给笔记本电脑穿上一件“软猬甲”,大大减少了笔记本电脑受到外部干扰的可能。
缺点:虽然铝镁合金有很多优点,但是我们也不能只“报喜不报忧”。铝镁合金的缺点主要在于成本上,由于使用金属作为主要的原材料,相对前面两种“塑料”来说要贵上很多;而且铝镁合金材质必须要经过冲压和压铸工艺才能成就外壳的形状,这无疑又增加了制造成本。此外,虽然镁铝合金的硬度非常优秀,但是表面涂层的耐磨能力一般,使用一年半到两年的时候,铝镁合金外壳上的表面涂层很容易被磨损(特别是顶盖中央的部分),露出银白色的本色。
代表机型:Dell的多数机型
辨识:用手触摸铝镁合金的表面,热量会被迅速传导出去,因此会感觉到明显的凉意,材料表面有明显的金属光泽,手指轻轻敲击外壳,铝镁合金材料会发出清脆的响声。
外壳材料中的贵族:碳纤维复合材质
碳纤维复合材料的主要成分是黑色的碳纤维,虽然碳纤维也是一种非金属材质,但是却拥有良好的导电、导热特性。不过碳纤维导电的特性也给它带来一点麻烦,如果绝缘做得不好,就会产生漏电现象,所以必须要在碳纤维表面上涂上一层绝缘层。最后是一层耐磨的金属涂层,一般含有3%左右的钛颗粒和5%左右的镁元素,厚度在0.5mm左右。
优点:碳纤维复合材料是目前最好的笔记本电脑外壳材料,不但韧性、抗冲击能力更好(大约是镁铝合金的3~4倍),而且在不牺牲强度的情况下减少机壳的厚度(相同厚度条件下,碳纤维钛复合材料的强度是镁铝合金的1.2倍),耐磨性能也是前面介绍的材料中最好的。散热性能同样优秀,碳纤维结构的导热能力差不多是镁铝合金材料的2倍左右,因此使用碳纤维外壳的笔记本电脑很少出现热量聚集的现象。
缺点:复杂的生产工艺和高昂的制造成本是碳纤维材料得以普及的最大障碍。除了必须涂抹的金属涂层之外,碳纤维的高强度必须经过冲压等数十道工序才能够成型,这就造成良品率非常低(当初在IBM时期公布的良品率最高也只有40%,SONY方面的数据则停留在30%左右),更严重的是这些出现瑕疵的材料是不能够“回炉”再处理的,只能全部报废(当然这部分成本也要分摊 到良品中)。同样因为高强度的原因,碳纤维外壳只能加工成“四四方方”规矩外形,在这个彰显个性的时代多少有点生不逢时的感觉。最后多层碳纤维材料的排异反应严重,几乎所有的喷漆都没有办法在上面安营扎寨,导致使用该材料的笔记本基本上都穿着统一的“黑西装”,缺乏个性难以吸引时尚用户。
代表产品:碳纤维复合材料虽然是目前最好的外壳材质,但是其生产过程复杂,成本高昂,一直以来适用范围就相当的狭窄——这种材料一直是ThinkPad笔记本的“御用”材料,不过从T43开始放弃,现在只有索尼的TX系列和TZ系列采用该材料来制作机壳。
辨识:碳纤维材料的导热能力优秀,摸上去能够感到十足的凉意;仔细观察材料中会发现发光的颗粒(这是涂层中掺杂的少量钛颗粒)。
最环保的外壳材料:竹纤维
竹纤维的原材料就是我们常见的竹子,虽然几千年前我们的祖先就用它们来制作竹简,但是把它们用作笔记本电脑的外壳材料却是一个非常有创意的想法。
优点:竹子是一种天然材料。生产过程不会产生对环境有害的物质;韧性好、抗拉强度高,且质感舒适(这是其它材料所不能比拟的)。
缺点:怕水、怕虫蛀,导热性能一般;现在还处于试验阶段,成本偏高,售价甚至远在使用碳纤维复合材料的产品之上。
代表机型:华硕Eeobook S6F笔记本电脑
辨识:从外观就很容易看出来
最奢侈的外壳材料:皮革
与竹纤维相比,历史上从来不乏以皮革作为外壳材料的笔记本电脑,但是这部分产品多半作为限量版或者以奢侈品的形式出现,普通用户接触到的机会并不多。
优点:笔记本电脑外壳材料所使用的皮革一般都是用小牛皮来缝制的(当然也有使用其它皮革的),最大的优点就是弹性好。良好的弹性可以大大增加笔记本电脑抗冲击的能力,并提高用户的舒适感(特别是长时间输入文字的时候)。
缺点:皮革的缺点是导热能力差,生产过程复杂,过多的人力成本增加了整机的价格。
代表机型:联想ThinkPad Reserved Edition笔记本电脑。
辨识:皮革外壳肉眼上很容易识别,手指按上去会有一种类似触摸皮质沙发或者皮夹克时的感觉。
写在最后
现在,我们已经太致了解了各种外壳材料的优缺点和使用范围。在今后一段时间的发展趋势来看,ABS工程塑料将继续扮演中低端市场的主要角色,而(中)高端市场则将是铝合金材料的天下,至于聚碳酸酯材料,目前只有富士通一家在大量使用。碳纤维材料曲高和寡的特点,将成为少数机型的“专利”,这部分机型要么是旗舰型号、要么是限量版(如Acer法拉利1000/5000)、要么就是要求极其苛刻的超轻薄机型(如SONY TX等),总之价格都不会便宜。竹纤维材料将会是一种非常有潜力的外壳材料,但是在大规模商用化之前还有很长的路要走,就目前的情况来看,普及难度相当大。希望此篇文章能够帮助大家列笔记本电脑有一个更加深入的了解,知其然更要知其所以然,这样在选择笔记本电脑时会变得更加主动。
靓丽的颜色为笔记本电脑增色不少,但是在工程师的眼里绝不仅仅是“好看”两个字那么简单,因为笔记本电脑外壳更重要的作用是为里面的元器件提供一个支持的框架。这不是外表的那层浮华,而是实实在在的“甲宵”。现在就让我们透过这层“浮华”来看隐藏在背后的“峥嵘(真容)”,要成为外壳材料都要具备哪些特点呢?
用处最广的材料:ABS工程塑料
ABS工程塑料是使用最为广泛的一种笔记本电脑外壳材料,俗称“塑料合金”。其实ABSI程塑料是PC树脂与ABS树脂的混合体,如此一来这种材料就具备了PC树脂优良的耐热、耐候性,又具有ABS树脂材料易于加工的特点。
优点:ABS工程塑料易加工成型,可以根据需要轻松冲压成各种形状,满足笔记本电脑设计多元化的需要。这种材料的表面很容易喷漆,甚至可以印上美丽的图案和徽章。ABS工程塑料的制造成本也是目前所有外壳材料中最低廉的,正因为这个原因,很大一部分中端笔记本电脑和几乎所有的低端笔记本电脑都采用这种材质作为外壳材料。
缺点:ABS工程塑料也存在着一些不足之处,使其难以满足部分要求较高的用户。首先,ABSI程塑料自身的密度就很大(重),为了保证强度还要增加厚度,如此一来整机重量更是雪上加霜,在讲求“轻薄”的今天,这份“厚实的重量”多少让人感觉有点不合时宜。其次,ABSSE程塑料虽然易于喷涂,但是喷漆的附着力不强,随着时间的推移喷漆会逐渐脱落,露出塑料难看的本色。第三,ABS工程塑料导热能力一般,笔记本电脑产生的热量会在机身内部积聚,影响整机的稳定性和舒适感。最后,ABS工程塑料的抗冲击能力比较弱,受到外力挤压或者跌落时比较容易断裂,从而损伤笔记本电脑。
代表机型:HP Pavilion畅游人笔记本电脑、部分国产中低端笔记本电脑
辨识:虽然ABS工程塑料可以穿上五颜六色的外衣,但是识别的方法非常简单——用手触摸,ABS工程塑料因为导热性差所以没有丝毫凉意;轻轻敲打,ABS工程塑料的声音非常沉闷,就像没有熟的西瓜。在这里提醒大家,某些喷漆具有金属质感,但是用手一摸就知道是ABSSE程塑料,千万不要被表面现象忽悠了。
轻拿轻放的“工艺品”:聚碳酸酯材料
聚碳酸酯材料其实也是塑料的一种,生产它的原料是从石油中提炼出来的,经聚酯、切片、热塑型等一系列工艺之后就成为我们看到的笔记本电脑的外壳。聚碳酸酯材料实质上也是一种非金属材质,我们常见的光盘就是使用聚碳酸酯材料制造的(当然。其中的添加料肯定不一样)。
优点:聚碳酸酯材料具有优良的物理机械性能,尤其是抗拉伸强度、耐弯曲强度以及抗压缩强度都很高,材料的整体蠕变性小,一旦成型后尺寸稳定;同时具有良好的耐热性和耐低温性,这样就算在温差较大的环境下,依然可以提供稳定的力学性能,生产成本低廉。
缺点:聚碳酸酯材料的强度虽然比ABS工程塑料强1~2倍,但是延展性较差,如果笔记本电脑发生意外跌落后果会非常惨。另外,聚碳酸酯材料的燃点较低,所以如果笔记本电脑某处散热不佳造成热量聚集,那会是一件很危险的事情。
代表机型:富士通S系列笔记本电脑
辨识:首先,聚碳酸酯材料在富士通品牌的机器上比较常见,用手触摸聚碳酸酯外壳时会感到略有凉意(但并不像金属材料那么明显);其次,从不同的角度仔细观察,会发现聚碳酸酯材料表面缺少金属材质的颗粒感;轻轻敲击外壳,声音会比较沉闷。
大行其道的金属外壳:铝镁合金材料
铝镁合金(Mg AZ91D)是中高档笔记本电脑常用的金属台金外壳材质,以铝为主要原料再掺入5%左右的镁粉和2%左右的填充材料制造而成。
优点:铝镁合金材料的特点是导热性极佳,可以将笔记本电脑内部产生的热量迅速传导出来,这个特点得到笔记本电脑厂商和广大消费者的一致推崇。镁铝合金材料的硬度是ABS工程塑料的3~4倍,而质量却只有ABS工程塑料的1/3多点;这样一来既能保护笔记本电脑内部的元器件不受伤害,又能减轻整机的重量,可谓一举两得的好事。铝镁合金材料的电磁屏蔽性能也是两种非金属材料所不能匹敌的,良好的电磁屏蔽性能相当于给笔记本电脑穿上一件“软猬甲”,大大减少了笔记本电脑受到外部干扰的可能。
缺点:虽然铝镁合金有很多优点,但是我们也不能只“报喜不报忧”。铝镁合金的缺点主要在于成本上,由于使用金属作为主要的原材料,相对前面两种“塑料”来说要贵上很多;而且铝镁合金材质必须要经过冲压和压铸工艺才能成就外壳的形状,这无疑又增加了制造成本。此外,虽然镁铝合金的硬度非常优秀,但是表面涂层的耐磨能力一般,使用一年半到两年的时候,铝镁合金外壳上的表面涂层很容易被磨损(特别是顶盖中央的部分),露出银白色的本色。
代表机型:Dell的多数机型
辨识:用手触摸铝镁合金的表面,热量会被迅速传导出去,因此会感觉到明显的凉意,材料表面有明显的金属光泽,手指轻轻敲击外壳,铝镁合金材料会发出清脆的响声。
外壳材料中的贵族:碳纤维复合材质
碳纤维复合材料的主要成分是黑色的碳纤维,虽然碳纤维也是一种非金属材质,但是却拥有良好的导电、导热特性。不过碳纤维导电的特性也给它带来一点麻烦,如果绝缘做得不好,就会产生漏电现象,所以必须要在碳纤维表面上涂上一层绝缘层。最后是一层耐磨的金属涂层,一般含有3%左右的钛颗粒和5%左右的镁元素,厚度在0.5mm左右。
优点:碳纤维复合材料是目前最好的笔记本电脑外壳材料,不但韧性、抗冲击能力更好(大约是镁铝合金的3~4倍),而且在不牺牲强度的情况下减少机壳的厚度(相同厚度条件下,碳纤维钛复合材料的强度是镁铝合金的1.2倍),耐磨性能也是前面介绍的材料中最好的。散热性能同样优秀,碳纤维结构的导热能力差不多是镁铝合金材料的2倍左右,因此使用碳纤维外壳的笔记本电脑很少出现热量聚集的现象。
缺点:复杂的生产工艺和高昂的制造成本是碳纤维材料得以普及的最大障碍。除了必须涂抹的金属涂层之外,碳纤维的高强度必须经过冲压等数十道工序才能够成型,这就造成良品率非常低(当初在IBM时期公布的良品率最高也只有40%,SONY方面的数据则停留在30%左右),更严重的是这些出现瑕疵的材料是不能够“回炉”再处理的,只能全部报废(当然这部分成本也要分摊 到良品中)。同样因为高强度的原因,碳纤维外壳只能加工成“四四方方”规矩外形,在这个彰显个性的时代多少有点生不逢时的感觉。最后多层碳纤维材料的排异反应严重,几乎所有的喷漆都没有办法在上面安营扎寨,导致使用该材料的笔记本基本上都穿着统一的“黑西装”,缺乏个性难以吸引时尚用户。
代表产品:碳纤维复合材料虽然是目前最好的外壳材质,但是其生产过程复杂,成本高昂,一直以来适用范围就相当的狭窄——这种材料一直是ThinkPad笔记本的“御用”材料,不过从T43开始放弃,现在只有索尼的TX系列和TZ系列采用该材料来制作机壳。
辨识:碳纤维材料的导热能力优秀,摸上去能够感到十足的凉意;仔细观察材料中会发现发光的颗粒(这是涂层中掺杂的少量钛颗粒)。
最环保的外壳材料:竹纤维
竹纤维的原材料就是我们常见的竹子,虽然几千年前我们的祖先就用它们来制作竹简,但是把它们用作笔记本电脑的外壳材料却是一个非常有创意的想法。
优点:竹子是一种天然材料。生产过程不会产生对环境有害的物质;韧性好、抗拉强度高,且质感舒适(这是其它材料所不能比拟的)。
缺点:怕水、怕虫蛀,导热性能一般;现在还处于试验阶段,成本偏高,售价甚至远在使用碳纤维复合材料的产品之上。
代表机型:华硕Eeobook S6F笔记本电脑
辨识:从外观就很容易看出来
最奢侈的外壳材料:皮革
与竹纤维相比,历史上从来不乏以皮革作为外壳材料的笔记本电脑,但是这部分产品多半作为限量版或者以奢侈品的形式出现,普通用户接触到的机会并不多。
优点:笔记本电脑外壳材料所使用的皮革一般都是用小牛皮来缝制的(当然也有使用其它皮革的),最大的优点就是弹性好。良好的弹性可以大大增加笔记本电脑抗冲击的能力,并提高用户的舒适感(特别是长时间输入文字的时候)。
缺点:皮革的缺点是导热能力差,生产过程复杂,过多的人力成本增加了整机的价格。
代表机型:联想ThinkPad Reserved Edition笔记本电脑。
辨识:皮革外壳肉眼上很容易识别,手指按上去会有一种类似触摸皮质沙发或者皮夹克时的感觉。
写在最后
现在,我们已经太致了解了各种外壳材料的优缺点和使用范围。在今后一段时间的发展趋势来看,ABS工程塑料将继续扮演中低端市场的主要角色,而(中)高端市场则将是铝合金材料的天下,至于聚碳酸酯材料,目前只有富士通一家在大量使用。碳纤维材料曲高和寡的特点,将成为少数机型的“专利”,这部分机型要么是旗舰型号、要么是限量版(如Acer法拉利1000/5000)、要么就是要求极其苛刻的超轻薄机型(如SONY TX等),总之价格都不会便宜。竹纤维材料将会是一种非常有潜力的外壳材料,但是在大规模商用化之前还有很长的路要走,就目前的情况来看,普及难度相当大。希望此篇文章能够帮助大家列笔记本电脑有一个更加深入的了解,知其然更要知其所以然,这样在选择笔记本电脑时会变得更加主动。