المواد الزجاجية للغطاء: ما الذي يظهر على شاشة هاتفك

انظر إلى أي هاتف أو جهاز لوحي أو شاشة اليوم. الطبقة العليا التي تلمسها تسمى زجاج الغطاء. في الصناعة، يطلق عليها الناس اسم CG أو عدسة الغلاف. يقع مباشرة أعلى وحدة العرض. وظيفتها واضحة. حماية الشاشة تحتها. ومع بعض الحبر المطبوع حول الحواف، اجعل الجهاز يبدو جيدًا.

 

زجاج الغطاء ليس زجاجًا دائمًا. في بعض الأحيان يكون من البلاستيك. PC، PMMA، أو مزيج من الاثنين معا. ولكن في معظم الهواتف والشاشات الصغيرة، يعتبر الزجاج هو المعيار. هذه هي الطريقة التي تطورت بها السوق.

 

إذن ما هي قطعة الزجاج هذه المصنوعة بالفعل؟ دعونا كسرها.

 

مزيج المواد الخام

يبدأ الزجاج كمزيج من المواد الخام. في غطاء الزجاج، تشمل المكونات الرئيسية ثاني أكسيد السيليكون، وأكسيد الألومنيوم، وأكسيد الكالسيوم، وأكسيد الصوديوم، وأكسيد الليثيوم، وأكسيد البوتاسيوم، وأكسيد المغنيسيوم. الأربعة الأولى تشكل معظم الوزن. إنهم يشكلون الأساس.

معًا، يصنعون ما يسمى بزجاج السيليكات. ثاني أكسيد السيليكون يبني الهيكل. تساعد الأكاسيد الأخرى على خفض نقطة الانصهار وتشكيل الخصائص النهائية للزجاج.

كل عنصر في هذا المزيج مهم. قم بتغيير الوصفة وستغير كيفية أداء الزجاج. ميكانيكيا، حراريا، بصريا. كما أنه يغير مدى صعوبة التصنيع وتكلفته. يقضي صانعو الزجاج سنوات في ضبط هذا التوازن.

دعونا نذهب من خلال المكونات الرئيسية واحدا تلو الآخر.

 

ثاني أكسيد السيليكون

هذا هو العمود الفقري. إنها تشكل الشبكة التي تربط الزجاج معًا. فكر في الأمر كإطار للمنزل. ويرتبط في وحدات تسمى رباعي الاسطح السيليكون. تمنح هذه الوصلات الزجاج قوته وثباته الأساسيين.

المزيد من ثاني أكسيد السيليكون يعني زجاجًا أكثر صلابة. مقاومة كيميائية أفضل. استقرار حراري أفضل. لكن لا يمكنك الارتفاع أكثر من اللازم، وإلا فسيصبح من الصعب ذوبان الزجاج وتشكيله.

وفي زجاج الجير الصودا، يتراوح ثاني أكسيد السيليكون عادة من 60 إلى 75 بالمائة. وفي زجاج الألومينوسيليكات، تكون النسبة أقل قليلاً، عادةً من 52 إلى 63 بالمائة.

 

أكسيد الألومنيوم

أضف أكسيد الألومنيوم وستتغير الأمور. أنه يحسن الاستقرار الكيميائي. وهذا يعني أن الزجاج يقاوم الأحماض والقواعد بشكل أفضل. أشياء مثل هيدروكسيد الصوديوم، وحمض الهيدروكلوريك، وحتى حمض الهيدروفلوريك إلى حد ما. كما أنه يعزز القوة الميكانيكية. قوة ضغط أعلى، قوة شد أعلى. الزجاج ببساطة يصمد بشكل أفضل تحت الضغط.

يؤثر أكسيد الألومنيوم أيضًا على التمدد الحراري. إنه يخفض معدل التمدد، مما يجعل الزجاج أكثر استقرارًا أثناء التقوية الكيميائية. تزييف أقل، وتغيير أقل في الأبعاد.

تحدد كمية أكسيد الألومنيوم في الواقع نوع الزجاج الذي لديك. ألومنيوم منخفض، ألومنيوم متوسط، ألومنيوم عالي، ألومنيوم عالي جدًا. كلما أضفت المزيد، إلى حد ما، أصبح الزجاج أقوى.

في زجاج الألمنيوم المنخفض إلى المتوسط، والذي يتكون أساسًا من جير الصودا، يتراوح أكسيد الألومنيوم حوالي 5 إلى 13 بالمائة. وفي زجاج الألمنيوم العالي، تصل النسبة إلى 13 إلى 24 بالمائة.

 

أكسيد الكالسيوم

يوجد أكسيد الكالسيوم للمساعدة في الذوبان. إنه يخفض درجة الحرارة اللازمة لإذابة الدفعة ويجعل تدفق الزجاج أسهل أثناء التشكيل. كما أنه يساهم في الاستقرار الكيميائي والقوة الميكانيكية.

في زجاج الجير الصودا، يتراوح أكسيد الكالسيوم عادة من 5 إلى 12 بالمائة. وفي زجاج الألومينوسيليكات، تكون النسبة أقل، عادةً من 1 إلى 5 بالمائة. هناك سببان لذلك. أولاً، في التطبيقات البصرية المتطورة، يمكن أن يتداخل أكسيد الكالسيوم مع انتقال الضوء، لذلك تبقيه منخفضًا. ثانيًا، يقوم أكسيد الألومنيوم الموجود في زجاج سيليكات الألومنيوم بالفعل بالكثير مما يمكن أن يفعله أكسيد الكالسيوم. لذلك تحتاج إلى أقل.

 

أكسيد الصوديوم

هذا أمر بالغ الأهمية للتقوية الكيميائية. إنه اللاعب الرئيسي في عملية التبادل الأيوني. يتم استبدال أيونات الصوديوم الموجودة في الزجاج بأيونات البوتاسيوم الأكبر حجمًا من حمام الملح. وهذا التبادل يضع السطح تحت الضغط ويجعل الزجاج أقوى.

يساعد أكسيد الصوديوم أيضًا في الذوبان. فهو يقلل من اللزوجة بحيث يتدفق الزجاج بشكل أسهل في درجات الحرارة المنخفضة. وهذا يجعل التصنيع أسهل.

ولكن هناك مقايضة. الكثير من أكسيد الصوديوم وتبدأ في فقدان القوة الميكانيكية والاستقرار الحراري. لذا عليك الاحتفاظ بها ضمن النطاق.

في زجاج الجير الصودا، يكون أكسيد الصوديوم عادةً من 10 إلى 18 بالمائة. وفي زجاج الألومينوسيليكات، تكون النسبة أقل، مثل 0 إلى 5 بالمائة.

 

المكونات الأخرى

هناك آخرون أيضا. أكسيد الليثيوم، أكسيد البوتاسيوم، أكسيد المغنيسيوم، أكسيد البورون. كل يلعب دورا. يساعد الليثيوم في التبادل الأيوني ويسمح بتعزيز درجات الحرارة المنخفضة. يضيف البوتاسيوم عمقًا لطبقة التقوية. المغنيسيوم يحسن الصلابة والاستقرار. يساعد البورون في مقاومة الصدمات الحرارية والخواص الكهربائية.

 

الوجبات الجاهزة

غطاء الزجاج يبدو بسيطا. ورقة رقيقة شفافة. ولكن ما يدخل في ذلك هو مزيج متوازن بعناية من المواد. كل عنصر لديه وظيفة. قم بتغيير أي واحد وسيتغير الزجاج معه. القوة والوضوح ومدى تقويتها ومدى سهولة صنعها. كل ذلك يعود إلى تلك الوصفة.