手機(jī)外殼材料耐刮擦 + 耐光照老化，氙燈老化試驗(yàn)箱能否同步模擬？

上海簡(jiǎn)戶儀器設(shè)備有限公司是一家高科技合資企業(yè),專業(yè)生產(chǎn)銷售鹽霧箱、恒溫恒濕機(jī)、冷熱沖擊機(jī)、振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)、機(jī)械沖擊機(jī)、跌落試驗(yàn)機(jī)的環(huán)境試驗(yàn)儀器的公司，是一家具有研發(fā)生產(chǎn)銷售經(jīng)營(yíng)各類可靠性環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的公司。經(jīng)驗(yàn)豐富，并得到許多國(guó)內(nèi)外廠商的信賴與支持。現(xiàn)在我們成為許多品牌的供應(yīng)商。

摘要

本技術(shù)論文圍繞手機(jī)外殼材料的性能需求，深入探討氙燈老化試驗(yàn)箱同步模擬耐刮擦與耐光照老化測(cè)試的可行性。通過(guò)分析手機(jī)外殼材料的常見(jiàn)類型與老化機(jī)制，結(jié)合氙燈老化試驗(yàn)箱的技術(shù)原理與功能特性，研究其在模擬光照老化環(huán)境下疊加刮擦測(cè)試的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式，為全面評(píng)估手機(jī)外殼材料的綜合性能提供理論依據(jù)與技術(shù)參考，助力提升手機(jī)外殼產(chǎn)品的質(zhì)量與可靠性。

關(guān)鍵詞

手機(jī)外殼材料；耐刮擦；耐光照老化；氙燈老化試驗(yàn)箱；同步模擬

一、引言

隨著智能手機(jī)行業(yè)的飛速發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)手機(jī)外觀的要求日益提高。手機(jī)外殼作為直接與外界接觸的部件，不僅需要具備美觀性，更要擁有良好的耐刮擦和耐光照老化性能。耐刮擦性能可防止手機(jī)外殼在日常使用中出現(xiàn)劃痕，保持外觀整潔；耐光照老化性能則能確保手機(jī)外殼在陽(yáng)光照射等環(huán)境下，不發(fā)生褪色、變形等問(wèn)題。氙燈老化試驗(yàn)箱作為一種常用于材料老化測(cè)試的設(shè)備，能夠模擬自然光照環(huán)境，若能實(shí)現(xiàn)同步模擬耐刮擦與耐光照老化，將為手機(jī)外殼材料的性能評(píng)估提供更高效、全面的測(cè)試手段 。

二、手機(jī)外殼材料類型與老化機(jī)制

2.1 手機(jī)外殼材料類型

當(dāng)前，手機(jī)外殼材料主要包括塑料、金屬、玻璃以及復(fù)合材料等。塑料材料（如聚碳酸酯 PC、丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物 ABS 等）具有質(zhì)輕、易成型、成本低等優(yōu)點(diǎn)；金屬材料（如鋁合金、不銹鋼等）強(qiáng)度高、質(zhì)感好；玻璃材料透明度高、外觀精美；復(fù)合材料則結(jié)合了多種材料的優(yōu)勢(shì)，具備更好的綜合性能 。

2.2 耐刮擦性能影響因素

手機(jī)外殼的耐刮擦性能主要取決于材料的硬度、表面粗糙度以及涂層性能等。材料硬度越高，抵抗刮擦的能力越強(qiáng)；表面粗糙度越低，越不容易被尖銳物體劃傷；而良好的涂層可以在材料表面形成保護(hù)膜，增強(qiáng)耐刮擦性能 。在日常使用中，手機(jī)外殼與鑰匙、指甲等尖銳物體的摩擦，是導(dǎo)致刮擦損傷的主要原因。

2.3 耐光照老化機(jī)制

光照老化對(duì)手機(jī)外殼材料的影響主要源于紫外線輻射。紫外線能量高，能夠破壞材料分子的化學(xué)鍵，引發(fā)光氧化反應(yīng)。例如，塑料材料中的高分子鏈在紫外線作用下斷裂，導(dǎo)致材料變硬、變脆、褪色；金屬材料表面的涂層在紫外線照射下，會(huì)發(fā)生降解，失去保護(hù)作用，進(jìn)而加速金屬的腐蝕；玻璃材料雖相對(duì)穩(wěn)定，但在紫外線與濕度、溫度等因素的協(xié)同作用下，也可能出現(xiàn)表面結(jié)構(gòu)變化 。

三、氙燈老化試驗(yàn)箱的技術(shù)原理與功能特性

3.1 技術(shù)原理

氙燈老化試驗(yàn)箱以氙弧燈為光源，通過(guò)濾光系統(tǒng)對(duì)氙燈光譜進(jìn)行調(diào)整，使其光譜能量分布與自然陽(yáng)光接近，尤其是在紫外線（290 - 400nm）、可見(jiàn)光（400 - 800nm）和紅外（800 - 2500nm）波段 。同時(shí)，試驗(yàn)箱可精確控制溫度、濕度等環(huán)境參數(shù)，模擬不同的氣候條件，加速材料的老化過(guò)程。

3.2 功能特性

氙燈老化試驗(yàn)箱具備精確的光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)功能，可根據(jù)測(cè)試需求設(shè)定不同的紫外線輻照強(qiáng)度；溫度控制范圍廣，能模擬高溫、低溫環(huán)境；濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)不同濕度條件的模擬；部分試驗(yàn)箱還配備噴淋裝置，用于模擬降雨過(guò)程 。這些功能為全面模擬自然環(huán)境提供了保障。

四、氙燈老化試驗(yàn)箱同步模擬耐刮擦與耐光照老化的可行性分析

4.1 硬件改造可行性

為實(shí)現(xiàn)同步模擬，可對(duì)氙燈老化試驗(yàn)箱進(jìn)行硬件改造。在試驗(yàn)箱內(nèi)部安裝刮擦測(cè)試裝置，該裝置需具備可調(diào)節(jié)的刮擦力度、速度和角度等參數(shù)，以模擬不同的刮擦工況 。例如，采用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)的刮擦頭，通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)刮擦力，確保測(cè)試的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。同時(shí)，刮擦裝置的材質(zhì)應(yīng)選用耐高溫、耐光照的材料，避免在老化試驗(yàn)環(huán)境中自身發(fā)生性能變化，影響測(cè)試結(jié)果。

4.2 測(cè)試方法設(shè)計(jì)

在測(cè)試方法上，可先將手機(jī)外殼材料樣品置于氙燈老化試驗(yàn)箱內(nèi)，設(shè)定光照老化的相關(guān)參數(shù)，如光照強(qiáng)度、溫度、濕度等 。在光照老化過(guò)程中，按照一定的時(shí)間間隔，啟動(dòng)刮擦測(cè)試裝置，對(duì)樣品進(jìn)行刮擦測(cè)試。通過(guò)對(duì)比不同老化階段樣品的耐刮擦性能變化，分析光照老化與刮擦損傷的協(xié)同作用對(duì)材料性能的影響。例如，每隔 24 小時(shí)進(jìn)行一次刮擦測(cè)試，記錄樣品表面的劃痕深度、數(shù)量等數(shù)據(jù) 。

4.3 環(huán)境因素協(xié)同作用

在自然環(huán)境中，手機(jī)外殼材料受到的光照老化與刮擦損傷往往同時(shí)存在，且相互影響。光照老化會(huì)使材料性能下降，降低其耐刮擦能力；而刮擦損傷破壞了材料表面的保護(hù)層，使材料更容易受到光照老化的影響 。氙燈老化試驗(yàn)箱通過(guò)同步模擬這兩種因素，能夠更真實(shí)地反映手機(jī)外殼材料在實(shí)際使用中的老化過(guò)程，為評(píng)估材料的綜合性能提供更可靠的數(shù)據(jù) 。

五、同步模擬測(cè)試的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)

5.1 刮擦與光照參數(shù)匹配

刮擦力度、速度等參數(shù)需與光照老化條件相匹配。若刮擦力度過(guò)大，可能在短時(shí)間內(nèi)對(duì)樣品造成嚴(yán)重?fù)p傷，掩蓋光照老化的影響；若力度過(guò)小，則難以檢測(cè)出材料在老化過(guò)程中耐刮擦性能的變化 。因此，需要通過(guò)預(yù)試驗(yàn)確定合適的刮擦參數(shù)，確保在光照老化過(guò)程中，刮擦測(cè)試能夠準(zhǔn)確反映材料性能的演變 。

5.2 數(shù)據(jù)采集與分析

在同步模擬測(cè)試過(guò)程中，需要實(shí)時(shí)采集光照老化和刮擦測(cè)試的相關(guān)數(shù)據(jù)，如光照強(qiáng)度、溫度、濕度、刮擦力、劃痕深度等 。利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和存儲(chǔ)，后期通過(guò)數(shù)據(jù)分析軟件，建立光照老化時(shí)間、環(huán)境參數(shù)與耐刮擦性能之間的關(guān)系模型，深入分析兩種因素對(duì)手機(jī)外殼材料性能的綜合影響 。

5.3 試驗(yàn)重復(fù)性與準(zhǔn)確性

為保證測(cè)試結(jié)果的可靠性，需嚴(yán)格控制試驗(yàn)條件的一致性，確保每次試驗(yàn)的光照強(qiáng)度、溫度、濕度、刮擦參數(shù)等相同 。同時(shí)，增加試驗(yàn)次數(shù)，進(jìn)行重復(fù)性試驗(yàn)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析減少試驗(yàn)誤差，提高測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性 。

六、結(jié)論

氙燈老化試驗(yàn)箱通過(guò)硬件改造和測(cè)試方法設(shè)計(jì)，具備同步模擬手機(jī)外殼材料耐刮擦與耐光照老化的可行性。這種同步模擬測(cè)試方法能夠更真實(shí)地模擬手機(jī)外殼材料在實(shí)際使用中的復(fù)雜環(huán)境，全面評(píng)估材料的綜合性能，為手機(jī)外殼材料的研發(fā)、生產(chǎn)和質(zhì)量控制提供更有效的技術(shù)手段 。未來(lái)，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，氙燈老化試驗(yàn)箱的同步模擬測(cè)試技術(shù)有望進(jìn)一步完善，為手機(jī)外殼材料的性能提升和行業(yè)發(fā)展提供更強(qiáng)有力的支持 。

關(guān)于我們

• 上海簡(jiǎn)戶儀器設(shè)備有限公司是一家高科技合資企業(yè),生產(chǎn)銷售鹽霧箱、恒溫恒濕機(jī)、冷熱沖擊機(jī)、振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)、機(jī)械沖擊機(jī)、跌落試驗(yàn)機(jī)的環(huán)境試驗(yàn)儀器的公司，研發(fā)生產(chǎn)銷售經(jīng)營(yíng)各類可靠性環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備。經(jīng)驗(yàn)豐富，并得到許多國(guó)內(nèi)外廠商的信賴與支持。自公司成立以來(lái),多次服務(wù)于國(guó)內(nèi)外大學(xué)和研究所等檢測(cè)機(jī)構(gòu),如清華大學(xué)、蘇州大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、法國(guó)申美檢測(cè)、中科院物理所、中科院，SGS等**單位提供實(shí)施室方案和設(shè)備及其相關(guān)服務(wù)。努力開(kāi)發(fā)半導(dǎo)體、光電、光通訊、航天太空、生物科技、食品、化工、制藥等行業(yè)產(chǎn)品所需的測(cè)試設(shè)備裝置。公司擁有一支的研發(fā)、生產(chǎn)和售後隊(duì)伍，從產(chǎn)品的研發(fā)到售后服務(wù)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都以客戶的觀點(diǎn)與需求作為思考的出發(fā)點(diǎn)。

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• 　上海簡(jiǎn)戶榮獲企業(yè)，表明上海簡(jiǎn)戶在技術(shù)、科技成果轉(zhuǎn)化、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)等方面得到了國(guó)家的高度認(rèn)可。簡(jiǎn)戶一直秉承"服務(wù)以人為本"的宗旨，為廣大客戶提供精良的設(shè)備及優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，提供的送貨上門(mén)、安裝調(diào)試、一年的設(shè)備保養(yǎng)、終身維修，技術(shù)指導(dǎo)服務(wù)。始終如一的以"努力、合作、飛躍"的精神自我完善、不斷發(fā)展、讓客戶與公司實(shí)現(xiàn)雙贏局面。
  

• 簡(jiǎn)戶是集設(shè)計(jì)、銷售、研發(fā)、維修服務(wù)等為一體的綜合集團(tuán)公司，從產(chǎn)品的研發(fā)到售后服務(wù)，每一個(gè)環(huán)節(jié)之間，都以客戶的觀點(diǎn)與需求作為思考的出發(fā)點(diǎn)，提供的環(huán)境設(shè)備。公司創(chuàng)始人從事儀器設(shè)備行業(yè)20余年，經(jīng)驗(yàn)豐富、資歷雄厚，帶領(lǐng)簡(jiǎn)戶公司全體同仁攜手共建輝煌明天。公司成立以來(lái)，積極投入電子電工，航空，航天，生物科技，各大院校，及科研單位等行業(yè)所需的產(chǎn)品測(cè)試設(shè)備裝置。
  

• 簡(jiǎn)戶擁有一支的研發(fā)、生產(chǎn)和售后服務(wù)隊(duì)伍，從產(chǎn)品的研發(fā)到售后服務(wù)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都以客戶的觀點(diǎn)與需求作為思考的出發(fā)點(diǎn)，目前擁有博士學(xué)位2人，碩士5人，參與環(huán)境試驗(yàn)箱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)起草和發(fā)行。企業(yè)制定標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)里通過(guò)ISO9001。是中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)會(huì)員和理事單位。曾榮獲CCTV《中國(guó)儀器儀表20強(qiáng)品牌》殊榮，2010年入駐上海世博會(huì)民企館。簡(jiǎn)戶自創(chuàng)辦以來(lái)，參與3項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)起草與制定，獲得40+件原創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)、軟著、集成電路)，6次獲得上海科技型中小企業(yè)稱號(hào)，合作過(guò)3200+家合作客戶(其中世界500強(qiáng)高校600家)。