iPhone 使用的「液態金屬」指的是什麽
Amorphous Alloy 就是 iPhone 所用材料的統稱，其中 Amorphous 是指的非晶態的，Alloy 則是指的合金。而這壹材料由於生產困難，工藝要求高，並沒有能夠用於 iPhone 的外殼，而是用在了 iPhone 的 SIM 卡托取卡針部分。這壹部分，是由美國 LiquidMetal 公司生產（液態金屬名稱的由來），所以可能張先生沒有接觸到。
（取卡針）
這就是非晶態金屬的真身了，在沒有接觸過之前，很多人會誤以為液態金屬長成這樣：
或者，這樣：
哦，不對，應該是這樣：
甚至有人在看到蘋果采用液態金屬的新聞後說了這麽壹句話：
這個……腦洞太大完全堵不住……
所以我來結束這壹切。
正文
要說液態金屬，我們首先得從普通金屬說起：
作為壹個讀過初中的好孩子，我們知道，金屬由金屬鍵鏈接，被老師們描述為：
Positive ions surrounded in a sea of electrons.
即金屬陽離子沈浸在自由電子的海洋中。
金屬鍵會影響金屬以下幾個特性：
Hardness
Melting point
Strong
Tough
Malteable
Electrically conductive
Thermally conductive
其中，對於日常使用，我們主要關心：
Hardness
Strong
Tough
Malteable
其余的，除非特殊用途，壹般生活中不會存在太多的影響。
Hardness
即硬度，被描述為材料抵抗永久性損壞（刺穿、缺損）的能力。說白了，就是妳手機哐當壹下掉地上，拿起來的時候，外殼上有沒有劃痕。
這中間，損壞這個種類，初中老師也說了（初中老師好偉大……），分為 Elastic Deformation（彈性形變） 和 Plastic Deformation（塑性形變）。
那麽思考壹下，同樣是受力為什麽會出現這兩種區別？
初中老師這個時候不管用了，因為初中知識只能告訴妳，受力超過了材料的彈性限度，物體就發生塑性形變了，那麽，為什麽？
萬能的大學老師出現了，大學老師說，因為原子出軌了。
（原諒我找不到原子……）
本來，大家應該是端端正正做好，比如如下面這樣：
嗯，很規矩，但是受到外力作用，出現了上面幾個“王.八.蛋”，於是大家就走散了……
認真點說，這叫原子發生永久性位移，那麽位移發生之後，為什麽材料會改變性質和形狀呢？
下面，要引入壹個概念：
Crystallinity
抱歉我也拿不準這個的中文叫什麽，叫結晶性（ 謝謝@張小魚怒 ）……
這個 Cristallinity 是什麽，其實就是元素中，原子排列的形式，我們可以想象，金屬內部如果放大，不會是亂成壹鍋粥的，這是它的天然屬性，即有 Distinct crystal lattice structure。但是，並非所有的物體，都有這個 Distinct crystal lattice structure，比如玻璃、陶瓷等等 Ceramics（無機非金屬）材料或者 Polymers（有機高分子）材料。
所以，往下又會分出三種類型的材料：
Crystalline 晶體
Semi-crystalline 半結晶體
Amorphous 非晶體
這個時候，看到 Amorphous，應該知道我們的液態金屬 Amorphous Alloy 屬於哪壹類了吧？
回到之前的 Cristallinity，為什麽要提及這個 Cristallinity，因為它決定了原子排列的有序程度，而根據生活常識，我們知道，壹間房間越有序，是不是要想讓它變得混亂越容易？
這就是原因，物質總是傾向於從有序變為無序，從高能變為低能。
為了更好的理解，以作為 Crystalline 的金屬，又可以在 Atomic Crystalline Formation（原子晶體結構）上，分為下面三種（ @左昊誠 謝謝妳提供的翻譯，但是感覺直譯的名字不如縮寫好記）：
Body-Centered Cubic (BCC)
Face-Centered Cubic (FCC)
Hexagonal Close Pack (HCP)
很煩有木有，好吧我也很煩，尤其最後壹個的讀音……
首先根據圖片在腦袋中想象壹下，不要單純的只看壹張圖，要嘗試想象大量同樣的結構拼接之後會怎麽樣，然後我分別解釋壹下：
Body-Centered Cubic (BCC)
因為是以壹個原子為中心的正方體，所以很多的類似結構組合之後，會出現大量原子 Overlap（應該翻譯為重疊），因為每壹個原子，都可以作為周圍 8 個原子的中心。所以！每壹個原子的各個方向的受力都是均勻的，因此需要更大的力使其發生 Plastic Deformation（塑性形變），因此，Hardness 很高（但是不比 Ceramic 高，原因等會說）。同樣的，它的 Strong 和 Tough 都很強，但是，這就導致了這壹結構的金屬 Ductility（延展性）並不是很強，三種結構中，屬於中間水平。
主要為這壹結構的材料，是 Steel（鋼）（含鐵），為什麽我要用英文，因為之後會有鋼的表示法。
Face-Centered Cubic (FCC)
可以想象的出，因為不存在 BCC 中的重疊結構，那麽內部受力就是不均勻的。內部出現矛盾，表現出來就是容易瓦解。也導致它存在大量的 Slip Planes（在知乎上提過問，翻譯過來應該是滑移面），這個 Slip Planes 等下說。因此，它的硬度比 BCC 要低，Strong 和 Tough 也都要低些，但是反過來，它的 Ductility 很好，適於成型和加工。
主要為這壹結構的材料，是 Aluminum（鋁，簡稱 AL）
記住這兩個主要材料的分類，就可以記住這兩個結構 BCC 和 FCC 的大概性質。
Hexagonal Close Pack (HCP)
這個很特殊，中間層和上下層不鏈接，上下為 FCC，中間為 BCC，所以它有 BCC 的硬度，Strong 和 Tough。妳以為它結合了 BCC 和 FCC 的全部優點嗎？妳真是想太多啊……如果真的有，那我們就可以壹起造鋼鐵俠了……它的缺點，就是比 BCC 還低的 Ductility，以至於可以用 Brittle（質脆）形容性質。
* 剛剛提到了壹個 Slip Planes，這個東西是這麽被定義的：
Slip planes are essentially paths of least resistance through which atoms are able to move, to compensate for applied loads and forces.
說白了就是壹個滑不溜鰍的面，然後王.八.蛋們，哦，不對，原子們受力後可以在上面從這裏跑到那裏。
這個面存在的越多，原子就越容易移動，原子越容易移動，材料就越軟。
然後呢，我們開始討論壹下比原子更宏觀壹點的壹種結構：
Grains（精子，不對，萬惡的輸入法，晶粒）
The basic crystalline unit, or unit cell, is repeated, as illustrated
這個東西，就是晶粒：
這些晶粒的形成，是這樣來的，如同攪基壹樣，壹開始是兩個原子覺得合適，然後他們在壹起了，這是正常的，之後遇到了第三個，覺得不錯，三個人就在壹起了，這就是 3P，然後又走啊走，見到第四個人，順理成章的，4P 了，隨著人數的增加，慢慢的就是 5P，6P，7P……壹直到 100P，1000P 都可以繼續下去，大家壹起搞來搞去就把事情搞大了。
但是，隨著人數的增加，每個人喜歡的姿勢和角度都不壹樣（Alignments or Orientations），有的喜歡上下，有的喜歡前後，有的喜歡 69，搞來搞去各種姿勢扭曲在壹起，就形成了 A Polycrystalline Solid。但是，由於大家都是同壹種東西，除了某些人外，這個主要的結合部位（化學鍵）和方向（鍵角）基本還是壹致的，這就保證了晶體結構基本還是在三個裏面不停的轉。
於是搞出了下圖這種東西：
這就是亂倫的社會……然後不同的大大小小（Size）亂倫社會因為外力和內力的原因在 Grain Boundaries（晶界）碰到了壹起，就有壹次的壹起亂倫……於是形成了上圖所示的東西。
因為畢竟大家口味不同，所以還是會有小小的不合適，所以存在這種 Dislocations（錯位）：
當然這些不重要，我只是壹說而已。
休息壹下
上文我們講述了這麽幾點：
三種不同的晶體結構有各種不同的性質；
金屬內部的結構可以重組（壹起散場，然後再換不同的伴侶）；
同壹種金屬，也有不同的晶體結構、晶粒大小和錯位。
接下來，討論壹點合金和無機非金屬：
合金分為：
Ferrous Alloys（含鐵合金）
Non-ferrous Alloys（不含鐵咯）
其中，Ferrous Alloys 在 iPhone 中的應用，是 Steel（鋼）；而 Non-ferrous Alloys 在 iPhone 中的應用，是 Aluminum（鋁）。
鋼，又分為 Low / Med / High Carbon Steels：
Low-Carbon Steel
含 Carbon（碳）量少於 0.20%
Med-Carbon Steel
含 Carbon 介於 0.20%～0.50%
High-Carbon Steel
含 Carbon 介於 0.50%～1.0%
Ultra-High Carbon Steel (Cast Steels)
含 Carbon 介於 1.0%～2.0%
Cast Iron （鑄鐵）
含 Carbon 超過 2.0%
這裏，我們知道，Carbon，即碳，可以和鐵 Fe 在加熱時，變成 Fe3C，這個東西是壹個很特殊的 Intermetallic Compounds，硬度很高，但是基本沒有 Ductility。和鐵混合後，能夠極大的改變鐵原有的性質，體現在 Carbon 含量越高，鋼的硬度越高，但是質地越脆。
這裏介紹壹下鋼的讀法：
比如 1018 Steel，前兩者 10XX，是告訴我們剛裏面有哪些元素（鋼不止可以加碳，還可以加 Chromium 鉻增加硬度和抗腐蝕性、Copper 銅增加機械加工性、Manganese 錳降低易碎程度、Molybdenum 鉬穩定碳化物並且阻止晶粒增大、Nickel 鎳可以增加韌性和抗腐蝕性、Vanadium 釩可以在穩定韌性的同時增加強度）
而後兩個 XX18，則是告訴我們碳的含量，比如 18 就是 0.18% 的碳。
（寫到這裏去洗了個澡然後回來看到電腦上有頁面順手就關了……幸好有保存……嚇死爸爸了……）
補充壹個小知識：
Stainless Steels（不銹鋼）分為三種：
Ferritic（鐵素體不銹鋼）— —含有大量的 Chromium（鉻），以至於不會變為 Austenitic（奧氏體），價格低，抗氧化性好。
Austenitic（奧氏體不銹鋼）— —含有 Nickel（鎳），高韌性、高可塑性、低強度。
Martensitic （馬氏體不銹鋼，謝謝 @聞誌恒 ）— —比 Ferritic 含鉻量低，目前非均勻相（別問我相什麽意思……又可以說壹大截……簡單來說就是均勻的、可定義結構的、可知化學成分的混合體或單質，比如空氣，比如冰）中可制造的最硬的鋼。
然後介紹 Non-ferrous Alloys，以鋁為例子：
Corrosion Resistance（抗腐蝕）
Ease of Fabrication（易鑄造）
High Electrical and Thermal Properties（高導電導熱性）
Light Weight（輕，對比 iPhone 4/4S 和 iPhone 5s 就大概知道）
Strength at Elevated Temps（溫度基本不影響強度）
Aesthetically Appealing（美觀，鐵什麽的都黑不溜秋的）
以上特性，請結合 Al 的晶體結構理解
然後，在張壹劉先生答案中提到的：
我很明確告訴妳，iPhone 5 外殼不是液態金屬，它采用的是由金橋鋁業生產的 AL6063 T6 型號鋁合金（鋁擠而成），通過數控機床加工型腔，外形，再註塑將上中下三個金屬塊連起來，再用數控機床加工，中間省略了（怕擔上泄密罪名）最後陽極染色，這個外殼就加工好了。
我能說液態金屬陽極染色的工藝不行麽，其實就是連 AL7075 陽極染色都有問題。
中的 AL6063 和 AL7075 是什麽意思呢？
不同於鋼，鋁的讀法是
X-X-XX
其中第壹個數字和鋼差不多，是用來定義所加元素種類的：
1XXX – 99% Aluminum 基本是純鋁
2XXX – Copper 加銅
3XXX – Manganese 加猛
4XXX – Silicon 加矽
5XXX – Magnesium 加鎂
6XXX – Magnesium & Silicon 這是矽和鎂
7XXX – Zinc 鋅
8XXX – Other Elements
而第二個數字，表示合金中的元素或雜質極限含量的控制要求，如果第 2 位為 0，則表示其雜質極限含量沒有什麽特殊的控制要求，如果是 1～9，數字越大，控制的要求越多，壹般情況下是 0。
最後兩位數，和鋼不壹樣，用於指明這壹種鋁在同類型中的數字。
所以，我們知道，iPhone 5 所用的鋁，是矽鎂鋁合金。為什麽用了 6063 而非 6061（強度更高），因為 6063 更適合擠壓後拋光和陽極氧化上色。
介紹完了材質，我們講講 Strain（應變）和 Stress（應力）
Strain（?）
A material’s deformation reaction to an outside force or load
指的是材料對於外力作用的變形反應，原子通過破壞晶體結構來補償外力作用。
想象壹下兩個人（當然可以是 3 個 4 個甚至更多人）在壹起獲得生命的大和諧時，妳們身下的那張床和床墊……
根據姿勢的不同，Strain 還有不同的表現：
Compressive 壓縮
Tensile 拉伸
Shear 扭曲
想想真是活色生香……
Stress（σ）
How a material internally distributes the applied load.
請再三註意這個詞，internally，內部的。
也就是，妳和妳女朋友獲得生命的大和諧時，床墊裏面的彈簧分散向各個部分的力。
為什麽要強調這壹點，等會高潮部分會說。
正常情況下，Strain 和 Stress 是成線性關系的：
但是直到外力不斷施加……
就會到達壹個叫做 Yield Point（屈服點，謝謝 @張小魚怒 ）的點，這個點，就是材料內部原子開始（壹定註意是開始）從原始位置移動到新位置的點。（也就是上圖中兩條線的焦點）
然後繼續施壓，就變成了這幅萎樣：
是的……高潮了……
這個點，叫做 Ultimate Tensile Strength (UTS)（極限抗拉強度）……過了這座山，東西就斷了……
這是常見的幾種材料的各種數據……
其中鋁還是用了比 6063 更高強度的 6061
好了廢話說了壹大堆，開始正式的說 Amorphous Alloy（非晶態金屬，俗稱液態金屬）是個啥子玩意了……
最後壹次鋪墊，真的，我發誓
我們來了解壹下怎麽改變金屬性質：
看過金剛狼的孩子們應該記得，金剛狼的身體裏，被改造後是大量的超高密度合金（和美國隊長的盾牌壹樣），在電影裏，有這麽壹段對話：
將軍說：妳知道把金屬註入妳身體最難的是什麽嗎？
將軍自己回答：是保持超高密度合金的液態（把液態的粘稠物註入金剛狼的身體……OMG……難怪金剛狼當時那麽痛苦後來那麽撕心裂肺的想找將軍）
誰爆我菊花！
這種熔化金屬再凝固的過程，就是我們改變金屬的壹種方法：
Heat Treatment
The controlled heating and cooling of materials for the purpose of altering their structures and properties.
兩個元素把握好，就可以控制金屬，人人都是萬磁王：
Temperature
Rate of Cooling
怎麽做呢？
壹步步來
我們知道金屬有 Distinct crystalline lattice structure，傾向於 Form Naturally
當合金合成時，作為溶質的原子溶解進作為溶劑的原子，像這樣：
然後不斷的加熱（Tempetrature），金屬會溶解，成為 Molten State
這個時候，如果讓金屬冷卻下來（我沒有說速率 Rate 喲），金屬原子就會失去能量，開始形成固體
怎麽形成？失去能量的低能金屬原子會開始重新排列（高潮完以後能量低，然後重新找伴侶的找伴侶，換姿勢的換姿勢）。這個時候，稱為 Nucleation Points。
然後，找好伴侶，換好姿勢的原子們，又開始重新形成 Grains，至於怎麽形成，請看前面……具體表現在，Grains 的大小在各個方面變大
Grains 們又開始在 Grains Boundaries 遇見其他的 Grains，逐漸形成新的金屬。
前面留了個坑，這個金屬冷卻的速率和溫度都是改變金屬性質的重要元素對吧？那麽，速率有哪幾種？
Full Anneal
Normalized
Quenched
這個我還把坑留著，等會再講。
Heat Treatment 是壹種方法，用於改變金屬晶粒大小，但是這種加熱並非唯壹的方法，為什麽？因為加熱是為金屬原子提供能量，是不是？只要能夠提供能量，是不是我們也可以改變？
所以，如果我不停的去掰彎壹根金屬棒子（請不要想歪了），棒子會斷是不是？
這就是第二種：
Strain Hardening
通過塑性形變，改變晶粒大小。
具體過程：
妳得有壹根硬棒子……
掰彎它……
在反過來掰彎它……
如此重復（請各位女同胞不要這樣……很痛苦的）
這壹彎壹直，造成了大的晶粒不斷的被折碎成小的晶粒
導致在 Grain boundaries 區域，內部的 Stress（應力）急劇增大（現在知道為什麽前面反復強調應力是內部的了吧？）
應力與應變在壹定程度上為線性（記得圖嗎？）
隨著應變的增大，應力增大，然後 Grains 數量增加，大小減小，金屬材料的整體 Ductility（延展性）下降（可以試試掰回形針，掰斷以後妳會發現斷裂處很堅硬）
如果此時 Plactic Deformation 繼續下去，那麽就會造成材料的 Fracture。
這個時候，如果在第 9 步之前，我們為材料加熱，熱能會提供足夠的能量給晶粒，以形成新的晶粒，那麽就可以降低內部應力，提高 Ductility，材料不至於斷裂，但是卻被細分得足夠小。
那麽這個時候回到加熱的速率問題：
先回憶壹下晶粒大小對於金屬性質的影響：
Smaller grains = Higher Hardness & Strength, Lower Ductility
Larger grains = Lower Hardness & Strength, Higher Ductility
現在回到之前提到的三種速率，不同的速率，會對同壹種材料，造成截然不同的結果：
Full Anneal（最慢）
A material is heated above its phase transition temperature and allowed to slow cool inside of the furnace.
融化材料後，在烘箱中冷卻（比如，針對 AL6061-O 可以從 940 攝氏度每隔 3 個小時下降 10 度），為原子形成晶粒提供足夠的熱量和時間，以形成足夠大、整齊的晶粒。
產出來的東西，有足夠的韌性。
Normalized（中間）
A material is heated above the phase transition temperature and allowed to cool in still air.
就是放在空氣中冷卻，不主動加熱，也不主動降溫。
左為 Full Anneal，右為 Normalized
Quenched（最快）
“Rapid” cooling of a material. Heat is removed from the material at an accelerated rate using various materials as a quenching media.
通過放在壹些溫度較低的媒介裏，來達到急速降溫的目的，比如：水、油、金屬、沙子、高分子化合物等等……
這是 Martensite（目前最硬的鋼，可以看出基本沒有什麽晶粒結構可言了）
好的，到這裏，我們大概知道了，如果給金屬的溫度越高，冷卻金屬的速率越快，金屬就會有越小的晶粒和越少的晶粒結構，直接影響就是越高的硬度和越低的 Ductility（延展性），反之則是更低的硬度和更高的延展性。
那麽液態金屬是什麽？
是 Amorphous Alloy，非晶態合金，也就是說沒有晶態結構，根本就沒有晶粒，所以延展性低，但是相反的，硬度卻極高，類似玻璃。那麽為什麽不用玻璃呢？因為玻璃基本沒有延展性……Amorphous Alloy 雖然延展性低，但它依舊保留了部分的金屬特性，包括有壹定的延展性，只是針對常規晶態合金而言，低了不少。
這樣的材料，用來做手機的外殼是相當合適的，既有超高的硬度（2.5 倍於鈦合金，1.5 倍於不銹鋼），又有壹定的延展性不至於像玻璃壹樣稍微施加外力就會破碎，而且保持很輕的重量。但是問題在於成本過高，工藝要求高：
這是張茂同學簡單的描述：
要麽直接鑄造急冷而成，要麽在過冷液相區進行塑形加工而成。
解釋壹下，之前我們提到了 Martensite 是通過 Quenched 極冷鑄造而成，那麽假設壹下，如果直接在金屬保持 900 度以上高溫的時候，瞬間降溫會是什麽結果？那麽我們可以得到根本就是無序原子構成的合金，硬度也會遠強於鋼。
第二個問題是：面對大塊的金屬，怎麽讓金屬內部和外部同時均勻、急速的冷卻？這就是為什麽蘋果至今仍然沒有將 iPhone 和 iPad 的外殼采用液態金屬的原因。
為了達到這種條件，蘋果甚至想通過反重力鑄造來達到極限的冷卻時間：
當然，理想總是好的，現實總是殘酷的，我們現在也只能在 iPhone 的取卡針上看到液態金屬的存在，希望有壹天，不管是誰，能夠找到相對簡易的鑄造方法，那個時候，也許 21 世紀就不會是“鈦”的世紀而會是“液態金屬”的世紀了。