康宁-超薄超强度的未来玻璃是如何诞生的

 美国西海岸时间7月20日上午,康宁(CORNING)在美国加州Palo Alto市发布了旗下最新的第五代大猩猩玻璃,根据康宁公司给出的数据显示,新一代的玻璃盖板在耐磨性和抗跌落性上相比第四代有了进一步的提升。

根据最近的一项全球调查显示,全球有超过85%的智能手机用户每年至少将他们的手机跌落一次,55%的用户跌落超过三次,同时有超过60%的用户在跌落手机的时候,是在使用手机的过程中跌落的,跌落高度一般在肩膀到腰部的位置。

当2014年康宁发布第四代大猩猩玻璃的时候,当时给出的跌落安全数据是一米,显然如果结合上面的调查数据来看,这样的安全距离和实际生活中的跌落数据有着明显的差异。而这也成为康宁在最新一代大猩猩玻璃上做出的主要改进。

根据康宁公司给出的数据显示,第五代的大猩猩玻璃的跌落高度提升到了1.6米,在这个区间内,新玻璃盖板的跌落完好率达到了80%。相比第四代大猩猩玻璃,在抗跌落性上,第五大玻璃提升了1.8倍。

同时由于采用了新的材料制成和离子交换技术,第五代大猩猩玻璃的耐划性相比第四代有了2倍左右的提升,而相比竞品(普通的钠钙玻璃)有四倍左右的提升。

目前已经有很多OEM厂商开始接触并对第五代大猩猩玻璃做评估性测试,根据康宁官方的描述,预计到下个月或Q3就会有OEM厂商宣布在自家的产品上使用全新一代的大猩猩玻璃盖板。

来说点题外话:

大猩猩就是康宁?

136668178

说起康宁,很多人都会第一时间想到大猩猩玻璃,这块用在移动设备上的盖板显然已经成为康宁公司的代名词。但是其实你可能并不知道,大猩猩玻璃是康宁公司2007年的产物,而这家公司早在1851年就成立了,而在同一年,中国的咸丰皇帝正式登基,洪秀全发动农民起义(笑…)。

康宁从诞生之日起就是做玻璃的,最早爱迪生发明灯泡的时候,外面的玻璃就是康宁生产的。

一个有趣的事情,当我来到Palo Alto的第一天,跟驻美记者说我来参加康宁的活动时,她给我的第一个反馈是“哦,就是那个做盘子的公司”。

没错,康宁最早也是和很多普通人有过接触的部分是做餐具的,比如玻璃盘子玻璃锅等等,不过这个部分在1998年的时候就被康宁卖了,原因可能是不赚钱或者赚小钱吧。现在康宁主要的业务分为五大块,包括了显示科技(液晶电视或者电脑显示器的基板)、环境技术(汽车尾气排放系统的陶瓷基板与过滤器)、通讯科技(光纤)、生命科学(实验室用的玻璃器皿,比如量杯、试管等)以及特殊材料,这部分最著名的就是大猩猩玻璃。

所以大猩猩玻璃其实只是康宁五大业务中的一部分,并非全部。哦,康宁还给NASA做航空飞船和宇宙空间站的外立面玻璃。

大猩猩玻璃是怎么做出来的?

很多人表示对玻璃制造很好奇,更多的人对玻璃的认知还停留在任贤齐那首”水晶“中,他和徐怀钰在MV中虐狗式的玻璃吹制中。

但是实际上那种生活玻璃制品的工艺和大猩猩这种特殊用途玻璃的制造工艺有着相当大的差别。康宁在制造大猩猩玻璃的时候,使用了一种”熔融下拉“的工艺。简单点说,他们给制造玻璃的原材料液化,通过一个底部有固定宽度缝隙的容器,让液体自由落体下落,在下落过程中自动形成平整的玻璃。

136668189

根据康宁介绍,这种技术的优势在于能够产生格外清洁、光滑和平整的玻璃表面和底层,具有固有的尺寸恒定性。

之后通过离子交换的过程,加强玻璃的硬度。康宁大猩猩玻璃的主要材质主要是二氧化硅(SiO2)硼酸钠,而在玻璃成型后,通过硝酸钾溶液的浸泡,使其发生离子交换反应,用钾离子置换原有的钠离子。钾离子相比钠离子有更大的离子结构,同时其被氧化的能力更强,和硼酸根离子的结合更加稳定,因此置换后的玻璃面板的强度更出色。

而到了第五代大猩猩玻璃上,相关的化学反应和例子配比都会发生一定的变化,当然,这个人家康宁肯定不能告诉我,毕竟是核心技术,吃饭的手艺,得保密。但是大致的过程和上述无太大出入。

手机碎屏是个怎么样的过程?

不知道你有没有真正的研究过手机碎屏这件事的过程。很多人可能都经历过手机屏幕破损这件事,但是很多人并不知道为什么手机摔在地上有时候就会碎但有时候就不会。

实际上如果你用超高速摄影机拍摄手机跌落的视频,你会发现当手机一面(无论是哪个面)着地的时候,手机整体因为受到反作用力,整体会发生轻微的形变而扭曲,玻璃受到扭曲和拉扯之后,离子之间产生了不可逆的断裂,最终导致玻璃的破损。

这过程听着挺复杂,其实很好解释。你可以把玻璃假想成一张纸,当你用左右平衡的力向左右两端拉扯纸的时候,很难将它拉断,但是如果你是一前一后扭曲角度拉扯纸的时候,纸就很容易被撕开了。

第五代大猩猩能告别碎屏?

136668326

 

目前第五代大猩猩玻璃厚度可以做到0.3毫米

那么用了第五代的康宁大猩猩玻璃,是不是手机就此告别碎屏呢?其实不然,玻璃固然是比前一代更加坚固了,但是实际上再厉害,它也还是玻璃不是?

实际上如果对于手机屏幕有所了解的话,你肯定知道,如今手机的屏幕都采用了贴合工艺,让手机的屏幕盖板,液晶层,触控层紧紧贴合在一起,这样增加屏幕通透性,同时让整个屏幕膜组更薄。所以大多数情况下,玻璃盖板对于我们更多的意义在于保证屏幕不会被刮花。

而在跌落部分,玻璃的硬度和耐摔性只是其中一个关键性因素,更多的因素来自手机整体的设计,比如屏幕背部的金属框架支撑是不是坚挺,屏幕和边框周围点胶区的缓冲工艺是不是做的足够好等等。所以别以为你的手机有了新一代的大猩猩玻璃,就保平安,玻璃盖板的强度确实增加了,但是也得看OEM厂商能不能把它用好。

康宁还对目前市面上流行的2.5D玻璃的强度做了解释,他们在研究中发现2.5D玻璃和普通的2D玻璃在抗冲击上不会存在明显的差异,因此严格意义上来说屏幕边缘的弯曲不会影响玻璃盖板的抗摔性。

大猩猩玻璃和蓝宝石谁更好?

很多人都有这样的疑问,尤其是当某某某又传谣说iPhone将使用蓝宝石盖板的时候,这种问题就更多的出现在消费者中。

实际上你可以把这事看作是玻璃和蓝宝石的对比。康宁大猩猩再厉害,也逃不出它是玻璃的这个本质。在莫氏硬度上,玻璃的莫氏硬度为7,蓝宝石为9,很明显蓝宝石更硬,因此它对于抗磨性更好。

但是为什么蓝宝石不适合做手机这样的大尺寸产品的盖板呢?原因是因为蓝宝石的韧性极差,在耐摔性方面被玻璃甩下了一大截,因此更多的蓝宝石盖板被使用在像手表、指纹识别外膜等不容易跌落的部分。这也是为什么人造蓝宝石无法被大规模运用在消费电子领域的主要原因。

康宁在早些时候发布了一个新产品计划,他们称之为”Phire“,这个东西据康宁自己说是一种新的材质,它兼顾了玻璃的韧性和蓝宝石的抗磨损性,是一种未来”替代大猩猩玻璃、对抗蓝宝石“的材质。

分享这个页面
推荐阅读 查看更多

1 条精彩回复

  1. 船长     09-20

    那么问题来了,这么好的大猩猩玻璃怎么能不贴个防爆膜好好保护下呢?