在新一代 iPhone 6s 上蘋果公司已經下定決心要“痛改前非”，使用 7000 系列鋁合金材料，誓與“彎折門”說拜拜。那為什么 7000 系列鋁合金會繼續贏得蘋果芳心。蘋果特別針對 iPhone 6s 新機開發了新的材料嗎?和 6000 系列相比這個系列的鋁合金的強度為何會有這么大的差別?
iPhone 6外殼vs. iPhone 6s外殼
iPhone 6“彎折門”的尷尬或許還歷歷在目，而在新一代 iPhone 6s 上蘋果公司已經下定決心要“痛改前非”。坊間早就傳出消息稱蘋果計劃在 iPhone 6s 上使用 7000 系列鋁合金材料，避免“彎折門”重現。
此前 Unbox Therapy 發布了一個對比 iPhone 6 和 iPhone 6s 外殼強度的視頻，在這個視頻里我們又看到了希望，那就是 iPhone 6s 的外殼確實比iPhone 6的要堅硬不少，終于再也不用擔心 iPhone 會被徒手掰彎了。
Unbox Therapy 在對 iPhone 6 和 iPhone 6 Plus 的抗彎測試中發現，iPhone 6 的外殼在壓力約為 30 磅的時候就開始出現彎折，特別是外殼上的薄弱環節。而 iPhone 6s 的外殼至少能夠承受 60 磅的壓力，抗壓能力是 iPhone 6 的兩倍。為什么 iPhone 6s 的外殼會比 iPhone 6 的堅硬呢?
Unbox Therapy 解釋最大一個原因就是這兩種外殼所用的合金內元素含量不同。但是鋁合金硬度的決定因素除了元素含量之外，還與其幾何結構以及熱處理相關。
可惜的是在視頻中我們沒法確定新外殼幾何結構。雖然外表看起來沒有什么差別，但是我們不知道蘋果是否加厚或者使用加強劑來加固外殼側邊。此前的電鏡圖象顯示，iPhone 6s 外殼上還有一層大約 10 微米厚的氧化鋁層，它的主要作用就是防止外殼被腐蝕。這一層氧化鋁也更方便蘋果給外殼配上不同的顏色。
既然我們沒法從幾何結構差異上來分析，那么就讓我們先從這兩種合金的元素含量來入手吧。
蘋果為iPhone 6s特別開發新材料?
在視頻中我們可以看到 Unbox Therapy 是借助光譜儀來分析其元素含量的。光譜儀通過讀取光譜線的頻率和強度的方式來確定測試元素中的重量百分比，然后將讀取到的數據與合金數據庫進行對比，選擇最匹配的方案。
所謂的數據庫匹配將不會，也沒法做到完美。因為合金里的每一種元素通常都有指定范圍和上限，所以會存在重疊的部分。雖然軟件分析出來某種物質是合金 A，但我們不能夠因此說它不符合合金 B 的規格。這種時候人工解讀以及材料規格的專業知識就能夠派上用場。
光譜儀給出的分析結果是目前的 iPhone 外殼使用的是 6063 鋁合金。開頭的“6”意味著這種合金中的主要元素是硅和鎂，元素分析結果也是如此。
而光譜儀沒能夠給iPhone 6s 的外殼一個準確的分析結果(圖中紅圈處)。鋅是該分析外殼合金的主要元素，也就是說它是屬于 7xxx 系列的鋁合金，可是在數據庫中找不到匹配的方案。
雖然研究人員參閱過于鋁合金相關的資料，但也是沒法確定 iPhone 6s 使用的具體是哪種鋁合金。奇怪的是在 iPhone 6s 的元素含量列表中有鎢金屬，其含量為 0.106%，研究人員表示在他們現知的 7xxx 系列鋁合金中還沒有哪種需要這種金屬，列表顯示其他元素的含量限制在 0.05% 左右。
視頻將這種新的合金稱為“7000 系列”，這個說法沒錯，但不盡如此。因為新外殼的鋁合金有現有的標準規格都不匹配，也就是說蘋果或許自己開發了專屬的鋁合金產品。
對于蘋果來說，開發新材料已是家常便飯。Apple Watch Sport 使用的 7xxx 系列合金就是蘋果所有。
那么問題來了：iPhone 6s 上使用的鋁合金和 Apple Watch 運動版上使用的是同一種鋁合金材料嗎?或者蘋果又特別針對 iPhone 開發了新的材料?因為截至目前還沒有人分析過 Apple Watch 運動版上的鋁合金材料，或許我們還要等待 iPhone 6s 發布之后方能知曉。
熱處理和材料降伏強度
7050 commercial、7050MA 和 7050MA1%Ti 經過 440 度、478 度、和 500 度固溶熱處理后的鏡像圖
看過上述視頻的用戶可能會形成這么一個印象：鋁合金的強度和其元素含量息息相關。但其實這是一種錯誤的理解。7xxx 系列合金通常都會比 6xxx 系列合金強，但是如果你不知道它們的熱處理，那么你也不會知道這些合金到底有多強?能夠承受多少壓力?
熱處理是指材料在固態下，通過加熱、保溫和冷卻的手段，以獲得預期組織和性能的一種金屬熱加工工藝。6xxx 和 7xxx 系列的合金都是經過特殊設計，經過熱處理強化，強化的程度會有顯著提升。比如經過完全退火處理的 6063 (6063-O) 的伏降強度是 7,000 psi，但是經過固溶熱和人工老化處理的 6063 (6063-T6) 的伏降強度則為 31,000 psi，而它們的成分本來都是一樣的。
我們再來看另外一組關于 7075 合金(飛機零件常用材料)的對比，經過完全退火處理之后它(7075-O)的伏降強度是 15,000 psi，經過固溶熱和人工老化處理后它(7075-T6)的伏降強度則為 73,000 psi。同樣關鍵還是在于熱處理。
一個樣品，其經過怎樣的熱處理其實很難確定，但是任何一個想要確定的人至少要做到以下兩點：
-對金屬進行硬度測試。因為 iPhone 的外殼比較薄，所以 Knoop 微硬度檢驗是一個不錯的選擇。不同的熱處理會產生相應的硬度水平。
-從金相學角度對金屬進行拋光和浸蝕處理，檢驗金屬的顆粒結構。不同的熱處理也會產生相應的顆粒結構。
也許等到 iPhone 6s 出來的時候我們就可以準確知道它使用的是哪種鋁合金。
