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iPhone上的新型微晶玻璃:没有谁比超瓷晶(Ceramic Shield)更硬

时间:2021-09-14 作者:Omdia 阅读:
• Apple的Ceramic Shield是一种新型微晶玻璃,具有更好的硬度和更好的抗摔性。 • 与铝硅玻璃和锂铝硅玻璃不同,Ceramic Shield需要长晶过程。
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Apple声称Ceramic Shield比任何智能手机玻璃都要坚硬

Apple在2020年秋季发布了iPhone 12系列(包括iPhone 12 Mini、iPhone 12、iPhone 12 Pro和iPhone 12 Pro Max)。所有这些产品都配备了Ceramic Shield作为其前盖玻璃。根据Apple的官方网站,Ceramic Shield比任何智能手机的玻璃都要坚硬。最近,Omdia对Ceramic Shield进行了一些研究,并提供一些更新的,更正的观点。

纳钙玻璃、铝硅玻璃、锂铝硅玻璃、蓝宝石、复合材料和陶瓷是常用的手机盖板材料。前三者属于玻璃类。

Ceramic Shield是一种用于智能手机的新产品。Omdia的分析发现,Ceramic Shield大约有10%的陶瓷特性和90%的玻璃特性。虽然其玻璃属性大大超过了陶瓷属性,但与传统的盖板玻璃相比,Ceramic Shield需要完全不同的生产方法和加工工艺。因此,Omdia认为Ceramic Shield属于微晶玻璃的一种类型。

图1:不同盖板材料的性能比较

Source: Omdia

Ceramic Shield的制造过程

与铝硅玻璃和锂铝硅玻璃不同,Ceramic Shield需要长晶过程

目前用于消费电子产品的盖板玻璃的主流生产方法是溢流法、浮法和下拉法。浮法具有巨大的产能,而溢流法具有更好的玻璃表面特性。这两种是目前的主流方法。由于Ceramic Shield的特殊配方,它不能通过溢流法生产(大概是因为溢流槽的材料含有金属锆,会导致析晶)。虽然浮法是可行的,但现阶段浮法能达到的微晶玻璃的最小厚度是4毫米,这比常用的消费电子盖板玻璃的厚度要厚得多;因此,浮法至今没有被用于批量生产。

康宁使用改进的压延法来生产Ceramic Shield。压延法的基本原理是,将熔融的玻璃通过一对辊子,并随着辊子的旋转被拉到退火炉前,然后进行退火和切割。这种方法常被用于生产压花平板玻璃,但很少用于电子平板玻璃。Omdia认为,康宁一定对这种方法进行了优化和改进,以适应Ceramic Shield的生产。否则,很难生产出厚度小于1毫米的母玻璃。但是,Omdia也并不知道所做改进的细节。

更重要的是,与铝硅玻璃和锂铝硅玻璃不同,Ceramic Shield需要进行长晶过程。冷却后的母玻璃需要再次加热进行晶体生长,让主晶相在特定温度下生长(据了解,晶体生长温度大约为600-700℃)。晶体生长后,晶体相可以紧紧抓住周围的玻璃胶体,增加玻璃的整体结构强度,从而使Ceramic Shield具有更好的硬度和更高的抗摔性。

图2:Ceramic Shield的制造过程

Source: Omdia

责编:Luffy Liu

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