大猩猩玻璃如何工作

一块康宁的大猩猩玻璃在实验室中进行了灵活性测试。“width=
一块康宁的大猩猩玻璃在实验室中进行了灵活性测试。
礼貌康宁合并

您可能会说我们正处于小工具年龄的早期。几十年前,个人计算机不是便携式的,并且手机是稀有的奢侈品。今天,快速浏览电子商店,告诉您您需要知道的所有内容。小工具是我们的玩法,我们的游戏是便携式的。

但是电子产品也以其他方式改善。遵循摩尔定律,处理器速度急剧上升。屏幕分辨率比以往任何时候都更加清晰,更充满活力。而且,一些公司在美学上花费的时间几乎与工程学一样多。但是,您看不到一个进步:玻璃越来越强。

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制造公司Corning开发了它的产品大猩猩玻璃。该公司为我们的电子生活方式设计了玻璃。当我们随身携带计算机,平板电脑时智能手机,MP3播放器和其他设备,我们有可能通过日常使用损害它们。康宁的大猩猩玻璃以抗刮擦和耐冲击的品质来滥用虐待。康宁的方法使玻璃变得非常薄,这意味着它不会干扰电容触摸屏或为设备增加重量。

康宁的秘密是什么?大猩猩玻璃将其与其他类型的玻璃区分开来有什么特别之处?答案涉及令人难以置信的温度,特殊的槽,机器人和熔融盐浴。成品是一块很薄的玻璃,可以承受很多惩罚。

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融合

在特殊的盐浴中浸入的是大猩猩玻璃具有耐损害的特性的原因。“width=
在特殊的盐浴中浸入的是大猩猩玻璃具有耐损害的特性的原因。
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虽然您可能会想到其制造形式的玻璃,但事实是它是我们在自然界中发现的一种材料。某些岩石和矿物变成玻璃与高温接触后。这自然发生在熔岩流和闪电击中地面的地方。

人类一直在创造玻璃千年。能够产生令人难以置信的热量融化正确的岩石类型玻璃融化。在此阶段,您可以以多种方式塑造玻璃,包括使用管将空气推入质量。我们称这种技术玻璃吹

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商业玻璃往往来自三个主要来源。第一个是沙子,我们将其化学称为二氧化硅。这就是康宁在其制造过程中使用的材料类型。商用玻璃中的其他两种材料包括石灰石和碳酸钠。

康宁(Corning)采用二氧化硅(SIO2),并将其与其他化学物质结合使用,然后将其融化成玻璃熔体。最终的玻璃是铝硅酸盐- 这意味着玻璃含有铝,硅和氧气。该玻璃还含有钠(NA)离子,在下一阶段制造中变得很重要。

康宁将熔融玻璃倒入V形槽中,但并不会停止将槽填充到顶部。该公司继续添加熔融玻璃,直到玻璃开始溢出槽的侧面。自动机器人手臂从槽边缘从玻璃片上画出玻璃床单。每张床单厚度超过半毫米。

如果您要在电子设备上使用此玻璃进行屏幕,最终将获得非常清晰的覆盖物。但这不是像大猩猩玻璃那样造成伤害的 - 只是铝硅酸盐玻璃。为了使大猩猩玻璃具有承受划痕和裂缝的能力,康宁为这些床单提供了一点浴缸。

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离子交换

您可以在许多产品中找到大猩猩玻璃,包括三星的Galaxy Tab设备。“width=
您可以在许多产品中找到大猩猩玻璃,包括三星的Galaxy Tab设备。
Coiurtesy康宁合并

大猩猩玻璃背后的真正秘密涉及一种称为离子交换的化学过程。一个离子是一种已经获得或丢失电子的原子,因此可以带有净电荷。电子是负电荷的亚原子颗粒。如果离子的净电荷丢失了电子,则其净电荷为负。其原子形式的元素具有中性电荷,因为电子数与数量匹配质子,这是积极的充电。

所以离子与玻璃?制造工艺第一阶段的铝硅酸盐玻璃包含钠离子。康宁将这些玻璃片浸入钾离子浴中。如果你看周期表在元素中,您会看到钠在钾底上方。负责创建元素周期表的人德米特里·门德莱夫(Dmitri Mendeleev)通过原子量和分组的元素排列的元素,共同拥有相似的品质。钠和钾都属于一个称为活性金属。这些金属与其他物质反应强烈。

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元素含量高于钾,这意味着钠原子小于钾原子。您可能会认为,在原子量表上的大小并不重要,但事实并非如此!如果您可以将钠离子从铝硅酸盐玻璃中取出并用较大的钾离子代替,则玻璃片会经历压缩。

想象你有网。网中的线很灵活,但绷紧 - 没有太多的给予。在网的每个孔中,都有一个高尔夫球。现在想象一下,您用棒球代替了所有高尔夫球。这类似于与离子交换的原子水平上发生的事情。

那么它是怎样工作的?要用钾代替钠,首先必须打破与玻璃的离子键钠的破坏。这就是为什么钾盐浴太热的原因 - 康宁说浴室的温度达到400摄氏度(752华氏度)。在此温度下,能量(热)分解了钠的离子键与铝硅酸盐的键。但是,较低的活性金属的品质之一是,它们可以在更高的温度下保持离子键,而不是较轻的活性金属。钾的重量超过钠 - 摄氏400摄氏度(752华氏度)不足以保持钾离子和铝硅酸盐分开。

在钾浴中进行热浸后,铝硅酸盐由钾离子压缩。压缩在玻璃上产生了保护层,并给它提供了普通玻璃没有的强度。而且,环保意识可以轻松休息 - 大猩猩玻璃是可回收的。

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玻璃中的大猩猩

离子交换过程不是新的,康宁的大猩猩玻璃并不是市场上唯一的化学加强玻璃。但是,康宁(Corning)在消费电子节目(Consumer Electronics Show)等场所展示了其玻璃的强度,该公司邀请人们进行测试,看看打破一块玻璃需要多少压力。未经处理的玻璃会相对容易破裂。标准的化学加强玻璃会产生更大的阻力,但如果压力足够,也会破裂。大猩猩玻璃对损害的抵抗力更大。

大猩猩玻璃如何进入产品?康宁(Corning)与制造商合作,并提供大猩猩玻璃作为产品制造过程的一部分。普通消费者不能外出购买一张大猩猩玻璃,以适合现有设备的顶部。从这个意义上讲,康宁是原始设备制造商(OEM)。最终产品将包含康宁的玻璃,但成品将在其中包含另一家公司的品牌。

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康宁不允许透露所有使用大猩猩玻璃的产品。但是,该公司宣布的产品包括索尼·布拉维亚电视机系列,三星Galaxy Tab Tablet设备和Dell Streak。尽管手机制造商可能会考虑大猩猩玻璃,以帮助他们的产品抵抗在周围移动便携式设备所带来的磨损,电视制造商正在考虑使其产品更耐用。

由于Corning的融合过程会产生薄薄的玻璃片,这些玻璃不会抑制电容触摸屏等应用,因此您可能会看到更多的智能手机和平板电脑,其中包括大猩猩玻璃的结构。康宁的制造过程和便携式设备的普及爆炸可能是正确的,可以推动公司成功。

有关在触摸屏显示和其他相关主题上的透明度,请在下一页上查看。

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更多的链接

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