Materijali za pokrivno staklo: Što ulazi u zaslon na vašem telefonu

Danas pogledajte bilo koji telefon, tablet ili zaslon. Gornji sloj koji dodirnete naziva se pokrovno staklo. U industriji, ljudi to jednostavno zovu CG ili cover lens. Nalazi se točno na vrhu modula zaslona. Njegov je posao jednostavan. Zaštitite ekran ispod. I s malo tiskane tinte oko rubova, neka uređaj izgleda dobro.

 

Pokrovno staklo nije uvijek staklo. Ponekad je plastična. PC, PMMA ili mješavina oba. Ali u većini telefona i manjih zaslona staklo je standard. Upravo se tako tržište razvilo.

 

Dakle, od čega je zapravo napravljen taj komad stakla? Razbijmo to.

 

Mješavina sirovina

Staklo počinje kao mješavina sirovina. U pokrovnom staklu glavni sastojci uključuju silicijev dioksid, aluminijev oksid, kalcijev oksid, natrijev oksid, litijev oksid, kalijev oksid i magnezijev oksid. Prva četiri čine većinu težine. Oni čine temelj.

Zajedno stvaraju ono što se naziva silikatnim staklom. Silicijev dioksid gradi strukturu. Ostali oksidi pomažu u snižavanju tališta i oblikuju konačna svojstva stakla.

Svaki sastojak u toj mješavini je važan. Promijenite recept i promijenit ćete način rada čaše. Mehanički, termički, optički. Također se mijenja koliko ga je teško proizvesti i koliko košta. Proizvođači stakla provode godine fino ugađajući ovu ravnotežu.

Prođimo kroz glavne sastojke jedan po jedan.

 

Silicijev dioksid

Ovo je okosnica. On tvori mrežu koja drži staklo zajedno. Zamislite to kao okvir kuće. Povezuje se u jedinice koje se nazivaju silicijevi tetraedri. Ovi spojevi daju staklu osnovnu čvrstoću i stabilnost.

Više silicijeva dioksida znači tvrđe staklo. Bolja kemijska otpornost. Bolja toplinska stabilnost. Ali ne možete ići previsoko, inače će staklo biti teško otopiti i oblikovati.

U soda lime staklu, silicijev dioksid obično se kreće od 60 do 75 posto. U aluminosilikatnom staklu je malo niža, obično 52 do 63 posto.

 

Aluminijev oksid

Dodajte aluminijev oksid i stvari se mijenjaju. Poboljšava kemijsku stabilnost. To znači da je staklo bolje otporno na kiseline i baze. Stvari poput natrijevog hidroksida, klorovodične kiseline, čak do neke mjere i fluorovodične kiseline. Također povećava mehaničku čvrstoću. Veća tlačna čvrstoća, veća vlačna čvrstoća. Staklo jednostavno bolje drži pod opterećenjem.

Aluminijev oksid također utječe na toplinsko širenje. Smanjuje brzinu ekspanzije, što staklo čini stabilnijim tijekom kemijskog ojačavanja. Manje savijanja, manje promjene dimenzija.

Količina aluminijevog oksida zapravo definira kakvu vrstu stakla imate. Niska razina aluminija, srednja razina aluminija, visoka razina aluminija, ultra visoka razina aluminija. Što više dodate, do određene točke, to staklo postaje jače.

U staklu s niskim do srednjim udjelom aluminija, koje je u biti soda lime, aluminijev oksid nalazi se oko 5 do 13 posto. U visokoaluminijskom staklu ide do 13 do 24 posto.

 

Kalcijev oksid

Kalcijev oksid je tu da pomogne pri topljenju. Snižava temperaturu potrebnu za topljenje šarže i olakšava protok stakla tijekom oblikovanja. Također doprinosi kemijskoj stabilnosti i mehaničkoj čvrstoći.

U soda lime staklu, kalcijev oksid obično sadrži 5 do 12 posto. U alumosilikatnom staklu on je manji, obično 1 do 5 posto. Dva su razloga za to. Prvo, u vrhunskim optičkim primjenama, kalcijev oksid može ometati prijenos svjetlosti, pa ga držite niskim. Drugo, aluminijev oksid u alumosilikatnom staklu već radi mnogo toga što bi radio kalcijev oksid. Dakle, trebate manje.

 

Natrijev oksid

Ovo je kritično za kemijsko jačanje. Glavni je igrač u procesu ionske izmjene. Natrijevi ioni u staklenoj posudi zamjenjuju se većim kalijevim ionima iz slane kupke. Ta izmjena komprimira površinu i čini staklo jačim.

Natrijev oksid također pomaže kod topljenja. Smanjuje viskoznost pa staklo lakše teče na nižim temperaturama. To čini proizvodnju jednostavnijom.

Ali postoji kompromis. Previše natrijevog oksida i počinjete gubiti mehaničku čvrstoću i toplinsku stabilnost. Dakle, držite ga unutar raspona.

U soda lime staklu, natrijev oksid je obično 10 do 18 posto. U alumosilikatnom staklu on je niži, oko 0 do 5 posto.

 

Ostali sastojci

Ima i drugih. Litijev oksid, kalijev oksid, magnezijev oksid, borov oksid. Svaki igra svoju ulogu. Litij pomaže u izmjeni iona i omogućuje jačanje nižih temperatura. Kalij dodaje dubinu ojačavajućem sloju. Magnezij poboljšava tvrdoću i stabilnost. Bor pomaže kod otpornosti na toplinski udar i električnih svojstava.

 

Za ponijeti

Pokrovno staklo izgleda jednostavno. Tanak proziran list. Ali ono što ulazi u njega je pažljivo uravnotežena mješavina materijala. Svaki sastojak ima svoj posao. Promijenite bilo koju i staklo se mijenja s njom. Snaga, bistrina, kako dobro učvršćuje, kako ga je lako napraviti. Sve se vraća na taj recept.