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有趣的科学|你买的iphone是真是假?

有趣的科学|你买的iphone是真是假? 喀斯玛
2018-11-26
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导读:你用的apple产品掉漆了吗?

作者:William S. Hammack(伊利诺伊大学厄巴纳 - 香槟分校化学工程系教授)

编译:七君

文章来源:公众号“把科学带回家”(原文有改动)




导读:Apple产品外壳的主要成分是氧化铝,铝接触空气后,表面就会立刻形成一种气密的(不透气)的氧化薄膜,叫做阻障层(Barrier Layer)。外壳上色的过程,是一个精心控制的腐蚀过程。



通常“腐蚀”是一种会破坏金属的化学反应,但是对铝来说,腐蚀作用是一种保护,铝和空气接触后形成的氧化膜阻障层具有极好的密封作用,防止内部的铝被进一步氧化。聪明的工程师和科学家依次发明制造出了超乎想象的产品。为了制造苹果产品的氧化薄膜,工程师们采用的是电化学的方法。


铝可以实现阳极氧化,而且这种腐蚀过程对铝更重要,因为腐蚀后铝会变得更加坚固。用铝做阳极,就可以让铝的表面长出一层薄薄的氧化层。随着阳极氧化过程的深入,铝的表面的氧化层就会变厚,还会形成许多孔洞。这种多孔的结构正好适合添加染料。氧化铝的多孔表面就像蜂巢,在这些孔里,工程师可以注入染料,然后把染料封住。



怎么封住呢?

放到热水里。

放到热水里以后,氧化铝的孔洞表面就会形成一层水合氧化铝“封印”。除非你把氧化铝刮破,否则染料永远也出不来了。要想把氧化铝刮破,难度极高,这就是铝质的苹果产品很难被刮花的原因。

实际上,许多宝石的主要成分就是氧化铝。

比如,蓝宝石就是一种含有少量铁和钛的氧化铝。



再比如,红宝石的主要成分也是氧化铝,只不过里面还含有能够吸收黄绿光的铬,所以它才是红色的。



上面这两种氧化铝宝石都非常坚硬,它们的莫氏硬度*是9,相当于刚玉,仅次于钻石。


莫氏硬度:Mohs scale,一种利用矿物的相对刻划硬度划分矿物硬度的标准



所以能把苹果产品刮掉漆的同学,怕是买到假的苹果了吧。




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