Dangtelio stiklo medžiagos: kas patenka į jūsų telefono ekraną

Šiandien pažiūrėkite į bet kurį telefoną, planšetinį kompiuterį ar ekraną. Viršutinis sluoksnis, kurį liečiate, vadinamas dengiamuoju stiklu. Pramonėje žmonės tai tiesiog vadina CG arba dengiamuoju lęšiu. Jis yra tiesiai ant ekrano modulio. Jo darbas yra nesudėtingas. Apsaugokite ekraną apačioje. Ir su šiek tiek spausdinto rašalo aplink kraštus, kad įrenginys atrodytų gerai.

 

Dengiamasis stiklas ne visada yra stiklas. Kartais jis būna plastikinis. PC, PMMA arba abiejų derinys. Tačiau daugumoje telefonų ir mažesnių ekranų stiklas yra standartas. Būtent taip rinka vystėsi.

 

Taigi iš ko iš tikrųjų pagamintas tas stiklo gabalas? Suskaidykime.

 

Žaliavų mišinys

Stiklas prasideda kaip žaliavų mišinys. Stiklo dangtelyje pagrindinės sudedamosios dalys yra silicio dioksidas, aliuminio oksidas, kalcio oksidas, natrio oksidas, ličio oksidas, kalio oksidas ir magnio oksidas. Pirmieji keturi sudaro didžiąją svorio dalį. Jie sudaro pagrindą.

Kartu jie sukuria vadinamąjį silikatinį stiklą. Silicio dioksidas sukuria struktūrą. Kiti oksidai padeda sumažinti lydymosi temperatūrą ir formuoti galutines stiklo savybes.

Kiekvienas šio mišinio ingredientas yra svarbus. Pakeiskite receptą ir pakeisite stiklinės veikimą. Mechaniškai, termiškai, optiškai. Tai taip pat keičia, kaip sunku jį pagaminti ir kiek tai kainuoja. Stiklo gamintojai praleidžia daug metų, kad patikslintų šią pusiausvyrą.

Panagrinėkime pagrindinius ingredientus po vieną.

 

Silicio dioksidas

Tai yra stuburas. Jis sudaro tinklą, laikantį stiklą kartu. Pagalvokite apie tai kaip apie namo karkasą. Jis jungiasi į vienetus, vadinamus silicio tetraedrais. Šios jungtys suteikia stiklui pagrindinį tvirtumą ir stabilumą.

Daugiau silicio dioksido reiškia kietesnį stiklą. Geresnis cheminis atsparumas. Geresnis terminis stabilumas. Bet jūs negalite pakilti per aukštai, kitaip stiklas tampa sunkiai ištirpsta ir formuojamas.

Natrio kalkių stikle silicio dioksidas paprastai svyruoja nuo 60 iki 75 proc. Aliumosilikatiniame stikle jis yra šiek tiek mažesnis, paprastai 52–63 proc.

 

Aliuminio oksidas

Įpilkite aliuminio oksido ir viskas pasikeis. Tai pagerina cheminį stabilumą. Tai reiškia, kad stiklas geriau atsparus rūgštims ir bazėms. Tokie dalykai kaip natrio hidroksidas, druskos rūgštis, tam tikru mastu netgi vandenilio fluorido rūgštis. Tai taip pat padidina mechaninį stiprumą. Didesnis atsparumas gniuždymui, didesnis atsparumas tempimui. Stiklas tiesiog geriau laikosi esant stresui.

Aliuminio oksidas taip pat turi įtakos šiluminiam plėtimuisi. Tai sumažina plėtimosi greitį, todėl stiklas tampa stabilesnis cheminio stiprinimo metu. Mažiau deformacijų, mažiau matmenų pokyčių.

Aliuminio oksido kiekis iš tikrųjų apibrėžia, kokį stiklą turite. Žemo aliuminio, vidutinio aliuminio, didelio aliuminio, itin aukšto aliuminio. Kuo daugiau pridėsite iki tam tikro taško, tuo stipresnis stiklas.

Mažo ir vidutinio aliuminio stikle, kuris iš esmės yra natrio kalkės, aliuminio oksidas yra apie 5–13 proc. Aliuminio stikle jis pasiekia 13–24 proc.

 

Kalcio oksidas

Kalcio oksidas padeda tirpti. Tai sumažina temperatūrą, reikalingą partijai išlydyti, ir palengvina stiklo tekėjimą formuojant. Tai taip pat prisideda prie cheminio stabilumo ir mechaninio stiprumo.

Natrio kalkių stikle kalcio oksidas paprastai sudaro 5–12 proc. Aliumosilikatiniame stikle jis mažesnis, dažniausiai 1–5 proc. Dvi to priežastys. Pirma, naudojant aukščiausios klasės optinius įrenginius, kalcio oksidas gali trukdyti šviesos pralaidumui, todėl jūs turite jį sumažinti. Antra, aliuminio oksidas aliuminio silikatiniame stikle jau daro daug ką kalcio oksidas. Taigi jums reikia mažiau.

 

Natrio oksidas

Tai labai svarbu cheminiam stiprinimui. Jis yra pagrindinis jonų mainų proceso dalyvis. Natrio jonai stiklinėje keičiasi didesniais kalio jonais iš druskos vonios. Dėl to paviršius suspaudžiamas ir stiklas tampa tvirtesnis.

Natrio oksidas taip pat padeda tirpti. Sumažina klampumą, todėl stiklas lengviau teka esant žemesnei temperatūrai. Dėl to gamyba tampa paprastesnė.

Tačiau yra kompromisas. Per daug natrio oksido ir pradėsite prarasti mechaninį stiprumą ir terminį stabilumą. Taigi jūs laikote jį diapazone.

Natrio kalkių stikle natrio oksidas paprastai yra 10–18 proc. Aliumosilikatiniame stikle jis mažesnis, daugiau kaip 0–5 proc.

 

Kiti Ingredientai

Yra ir kitų. Ličio oksidas, kalio oksidas, magnio oksidas, boro oksidas. Kiekvienas atlieka tam tikrą vaidmenį. Litis padeda keistis jonais ir leidžia sustiprinti žemesnę temperatūrą. Kalis suteikia stiprinančiam sluoksniui gylio. Magnis pagerina kietumą ir stabilumą. Boras padeda išlaikyti atsparumą šiluminiam smūgiui ir elektrines savybes.

 

The Takeaway

Dengiamas stiklas atrodo paprastas. Plonas skaidrus lakštas. Tačiau tai yra kruopščiai subalansuotas medžiagų mišinys. Kiekvienas ingredientas turi savo darbą. Pakeiskite bet kurį ir stiklas pasikeis kartu su juo. Stiprumas, aiškumas, kaip gerai sutvirtėja, kaip lengva pagaminti. Viskas grįžta į tą receptą.