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一文看懂手機蓋板化學(xué)強化玻璃

蓋板玻璃,主要應(yīng)用于觸摸屏最外層,英文名為Cover Lens,又稱強化光學(xué)玻璃、玻璃視窗、強化手機鏡片等。主要原材料為超薄平板玻璃,經(jīng)過切割、CNC精雕、減薄、強化、鍍膜、印刷等工藝處理后,具有防沖擊、耐刮花等功能。

那么問題來了,玻璃本身很脆、易碎,并且蓋板玻璃都非常?。ㄈ?.3mm),為什么能夠起到保護顯示屏的作用且不易碎?這就是鋼化處理的功勞了,例如化學(xué)鋼化。

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一、什么是化學(xué)鋼化玻璃?

玻璃是脆性材料,脆性材料只適合抗壓而不適合抗拉,它們的失效正是其抗拉強度過低造成的。當(dāng)玻璃受到荷載和沖擊而破碎時,一定是玻璃的某處表面因拉應(yīng)力過大而開裂破壞的。如果事先讓其在表面產(chǎn)生壓應(yīng)力,當(dāng)其再受到荷載和沖擊時,本來要產(chǎn)生拉應(yīng)力的地方就會因為預(yù)壓應(yīng)力的存在而使拉應(yīng)力部分或完全地抵消掉,從而提高玻璃的強度和抗沖擊能力。

化學(xué)鋼化玻璃其實是一種預(yù)應(yīng)力玻璃,為提高玻璃的強度,通常使用化學(xué)或物理的方法,在玻璃表面形成壓應(yīng)力,玻璃承受外力時首先抵消表層應(yīng)力,從而提高了承載能力,增強玻璃自身抗風(fēng)壓性,寒暑性,沖擊性等。

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圖:化學(xué)鋼化玻璃破碎情況

化學(xué)鋼化玻璃的主要優(yōu)點有四點:

1、強度較之普通玻璃提高5~10倍,抗彎強度是普通玻璃的3~5倍,抗沖擊強度是普通玻璃5~10倍,提高強度的同時亦提高了安全性。對比同樣厚度的玻璃,化學(xué)鋼化強度明顯好于物理鋼化。

2、使用安全是鋼化玻璃第二個主要優(yōu)點,其承載能力增大改善了易碎性質(zhì)。化學(xué)鋼化玻璃的耐急冷急熱性質(zhì)較之普通玻璃有2~3倍的提高,一般可承受150LC以上的溫差變化,對防止熱炸裂有明顯的效果,且絕無自爆。

3、因加工方式不同,鋼化的產(chǎn)品無任何變形,不會改變產(chǎn)品形狀,也不受限產(chǎn)品形狀均可鋼化加工。如弧形、圓柱形、瓶子形、盒形、平板形均可加工且不變形。

4對超薄產(chǎn)品鋼化效果顯著,現(xiàn)有技術(shù)非常成熟,對于0.25.0mm厚的玻璃鋼化效果非常好,且不會產(chǎn)生彎曲變形。

二、化學(xué)鋼化玻璃的制作原理

化學(xué)鋼化玻璃是采用低溫離子交換工藝制造的,所謂低溫系是指交換溫度不高于玻璃轉(zhuǎn)變溫度的范圍內(nèi),是相對于高溫離子交換工藝在轉(zhuǎn)變溫度以上,軟化點以下的溫度范圍而言。

低溫離子交換工藝的簡單原理:400℃左右的堿鹽溶液中,使玻璃表層中半徑較小的離子與溶液中半徑較大的離子交換,比如玻璃中的鋰離子與溶液中的鉀或鈉離子交換,玻璃中的鈉離子與溶液中的鉀離子交換,利用堿離子體積上的差別在玻璃表層形成嵌擠壓應(yīng)力。大離子擠嵌進玻璃表層的數(shù)量與表層壓應(yīng)力成正比,所以離子交換的數(shù)量與交換的表層深度是增強效果的關(guān)鍵指標(biāo)。由于離子交換層是均勻進行,所以化學(xué)鋼化玻璃方法用于增強薄玻璃效果顯著,特別適合增強5mm厚以下的玻璃。

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工藝流程:

低溫預(yù)熱高溫預(yù)熱離子交換高溫冷卻中溫冷卻低溫冷卻。


三、應(yīng)用范圍

化學(xué)鋼化玻璃適宜于在以下場合使用:

1.手機屏玻璃蓋板、電腦電視屏玻璃

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2. 航天飛機、戰(zhàn)斗機活動罩

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3.廚柜玻璃、裝飾玻璃、電子面板玻璃

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4.農(nóng)用溫室的窗及頂棚、活動房屋的門窗玻璃等等。

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成熟的工藝技術(shù)以及超低的能耗,高質(zhì)量的產(chǎn)品,更多的產(chǎn)品使用化學(xué)鋼化已成為一種趨勢!

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作者 ab

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