Materijali za pokrivno staklo: šta ide na ekran na vašem telefonu

Pogledajte bilo koji telefon, tablet ili ekran danas. Gornji sloj koji dodirnete naziva se pokrovno staklo. U industriji ljudi to jednostavno zovu CG ili cover lens. Nalazi se na vrhu modula displeja. Njegov posao je jednostavan. Zaštitite ekran ispod. A sa malo štampane mastila oko ivica, učinite da uređaj izgleda dobro.

 

Poklopno staklo nije uvijek staklo. Ponekad je plastična. PC, PMMA ili mješavina oba. Ali u većini telefona i manjih ekrana, staklo je standard. Upravo je tako tržište evoluiralo.

 

Dakle, od čega je zapravo napravljen taj komad stakla? Hajde da ga razbijemo.

 

Mješavina sirovina

Staklo počinje kao mješavina sirovina. U pokrovnom staklu, glavni sastojci su silicijum dioksid, aluminijum oksid, kalcijum oksid, natrijum oksid, litijum oksid, kalijum oksid i magnezijum oksid. Prva četiri čine većinu težine. Oni čine temelj.

Zajedno stvaraju ono što se zove silikatno staklo. Silicijum dioksid gradi strukturu. Ostali oksidi pomažu u snižavanju tačke topljenja i oblikovanju konačnih svojstava stakla.

Svaki sastojak u toj mješavini je bitan. Promijenite recept i promijenit ćete način na koji staklo djeluje. Mehanički, termički, optički. Također mijenja koliko je teško proizvoditi i koliko košta. Proizvođači stakla provode godine fino podešavajući ovu ravnotežu.

Hajde da prođemo kroz glavne sastojke jedan po jedan.

 

Silicijum dioksid

Ovo je kičma. Formira mrežu koja drži staklo zajedno. Zamislite to kao okvir kuće. Povezuje se u jedinice koje se zovu silicijumski tetraedri. Ove veze staklu daju osnovnu snagu i stabilnost.

Više silicijum dioksida znači tvrđe staklo. Bolja hemijska otpornost. Bolja termička stabilnost. Ali ne možete ići previsoko, ili staklo postaje teško rastopiti i oblikovati.

U staklu natrijevog vapna, silicijum dioksid se obično kreće od 60 do 75 posto. U aluminosilikatnom staklu, radi nešto niže, obično 52 do 63 posto.

 

Aluminijum oksid

Dodajte aluminijum oksid i stvari se menjaju. Poboljšava hemijsku stabilnost. To znači da je staklo bolje otporno na kiseline i baze. Stvari poput natrijum hidroksida, hlorovodonične kiseline, čak i fluorovodonične kiseline u određenoj meri. Takođe povećava mehaničku čvrstoću. Veća tlačna čvrstoća, veća vlačna čvrstoća. Staklo se jednostavno bolje drži pod stresom.

Aluminij oksid također utiče na termičku ekspanziju. Smanjuje brzinu ekspanzije, što čini staklo stabilnijim tokom hemijskog ojačavanja. Manje savijanja, manje promjene dimenzija.

Količina aluminijum oksida zapravo definiše kakvu vrstu stakla imate. Nizak aluminijum, srednji aluminijum, visok aluminijum, ultra visok aluminijum. Što više dodate, do određene tačke, staklo postaje jače.

U aluminijskom staklu niske do srednje vrijednosti, koje je u suštini natrijum vapno, aluminij oksid se nalazi oko 5 do 13 posto. U visokoaluminijskom staklu on ide i do 13 do 24 posto.

 

Kalcijum oksid

Kalcijum oksid je tu da pomogne pri topljenju. Smanjuje temperaturu potrebnu za topljenje šarže i olakšava protok stakla tokom formiranja. Takođe doprinosi hemijskoj stabilnosti i mehaničkoj čvrstoći.

U staklu od natrijum-kalcijuma, kalcijum oksid obično ima 5 do 12 procenata. U aluminosilikatnom staklu je niža, obično 1 do 5 posto. Dva razloga za to. Prvo, u vrhunskim optičkim aplikacijama, kalcijev oksid može ometati prijenos svjetlosti, tako da ga održavate niskim. Drugo, aluminijum oksid u aluminosilikatnom staklu već čini mnogo od onoga što bi uradio kalcijum oksid. Tako da vam treba manje.

 

Natrijum oksid

Ovaj je ključan za hemijsko jačanje. On je glavni akter u procesu jonske izmjene. Joni natrijuma u staklu zamijenite većim jonima kalija iz slane kupke. Ta izmjena stavlja površinu pod kompresiju i čini staklo jačim.

Natrijum oksid takođe pomaže pri topljenju. Smanjuje viskozitet tako da staklo lakše teče na nižim temperaturama. To čini proizvodnju jednostavnijom.

Ali postoji kompromis. Previše natrijevog oksida i počinjete gubiti mehaničku čvrstoću i termičku stabilnost. Tako da ga držite u dometu.

U staklu natrijevog vapna, natrijum oksid je tipično 10 do 18 procenata. U aluminosilikatnom staklu je niži, više od 0 do 5 posto.

 

Ostali sastojci

Ima i drugih. Litijum oksid, kalijum oksid, magnezijum oksid, bor oksid. Svaki igra ulogu. Litijum pomaže u jonskoj razmeni i omogućava jačanje na nižim temperaturama. Kalijum dodaje dubinu sloju za jačanje. Magnezijum poboljšava tvrdoću i stabilnost. Bor pomaže kod otpornosti na termalni udar i električnih svojstava.

 

The Takeaway

Poklopno staklo izgleda jednostavno. Tanak prozirni list. Ali ono što ulazi u to je pažljivo izbalansirana mješavina materijala. Svaki sastojak ima svoj posao. Promijenite bilo koji i staklo se mijenja s njim. Snaga, jasnoća, koliko dobro jača, kako je lako napraviti. Sve se vraća na taj recept.