Corning Gorilla Glass - все, що потрібно знати

Стара компанія з дуже цікавими інноваціями!

Центральний офіс знаходиться в місті Корнінг (штат Нью-Йорк) і був заснований у 1851 році – так-так, компанії вже більше ніж 160 років. Corning Incorporated є одним з провідних світових новаторів у галузі матеріалознавства. Компанія Fortune 500 працює в різних сегментах ринку, таких як оптична комунікація, технологія відображення, спеціалізовані матеріали, природні науки та технології захисту навколишнього середовища, спеціалізуючись на роботі зі склом, керамікою та оптичною фізикою.

Проте, продукт, який приніс компанії миттєве визнання у сфері технологій було саме Gorilla Glass – стійке до пошкоджень скляне покриття, яке використовується в тисячах мобільних пристроїв.

Науково-дослідні центри розташовуються в місті Корнінг штат Нью-Йорк (Sullivan Park), у Сідзуока в Японії та в місті Сіньчжу на Тайвані. Компанії Dragontrail Asahi Glass Co. і Schott AG Xensation є іншими гравцями цього ринку, які пропонують посилене захисне скло для інтелектуальних пристроїв.

Підписуйтесь на наш Telegram – канал

Чому Gorilla Glass?

Як лідер по роботі зі склом, компанія Corning помітила, що індустрія споживчої електроніки потребує в міцному захисному склі, що дозволяє управляти через дотик будь-яким пристроєм (бути сенсорним). Зрозуміло, стійкість до пошкоджень і можливості різноманітного дизайну є ключовими вимогами до продукту.

Таким чином, їх матеріал допоможе виробникам удосконалити та розширити його застосування для користувачів, пропонуючи тонкі та легкі дисплеї з оптичною прозорістю та забезпечуючи конструктивну різноманітність пристроїв.

Менш ніж за десять років Corning Gorilla Glass стала промисловим стандартом з високою впізнаваністю бренду. Багато покупців смартфонів, переглядаючи характеристики пристрою та знайшовши там позначку «Gorilla Glass», акцентують на цьому увагу, що і робить це важливим фактором при прийнятті рішення про покупку. «Gorilla» була використана в більш ніж 1800 моделях по всьому світу, і більш ніж 4,5 млрд пристроїв були випущені на ринок саме з Gorilla Glass!

За даними компанії, більше ніж 40 виробників сенсорних пристроїв розробили моделі з використанням Gorilla Glass і багато хто з них використовували цей бренд як ключовий інструмент для продажу. До них відносяться такі відомі бренди як HTC, LG, Acer, HP, Asus, Dell, Samsung, Lenovo, Microsoft і Motorola, китайські гіганти Meizu, ZTE і Huawei, а також індійські учасники ринку – Micromax.

Нещодавно компанія Ford Motor оголосила, що має намір використовувати цей матеріал для виготовлення вітрового та заднього скла, а також даху для свого суперкара Ford GT.

Що значить «стійкість до пошкоджень»?

Звичайно, першим кроком потрібно зрозуміти, що ж таке «стійкість до пошкоджень» – це здатність матеріалу “утримувати” межу міцності після сильного впливу на нього, до досягнення видимого збитку.

Для того, щоб зрозуміти стійкість до пошкодження, компанія проводила тести на різних зразках Gorilla Glass і на традиційному натрієво-кальцієвому склі. Вапняно-натрієве скло схоже за складом зі склом, яке застосовується в більшості віконних склопакетів.

Abraded Ring-on-Ring (ARoR) тест включає в себе вплив абразивної поверхні з частинками карбіду кремнію на скло, для імітації умов звичайного впливу на скло, а потім за допомогою звичайного Ring-on-Ring (RoR) тесту вимірюють залишкову міцність. Так само Scratch Ring-on-Ring (SRoR) тест дряпає поверхню скла з подальшим звичайним випробуванням RoR для вимірювання залишкової міцності.

У той час як теоретична міцність скла дуже висока, її міцність значно знижується, коли з’являється дефект або тріщина. Так само скло практично завжди ламається від поверхневого дефекту, якщо піддається впливу розтягуючої напруги (стиснення / розтягування).

Як виробляють Gorilla Glass?

Процес виробництва запатентованого сплаву Corning – це створення тонкого листа захисного скла з якісною поверхнею, видатною оптичною прозорістю та потрібними стабільними властивостями. За даними компанії, процес починається, коли сировину змішують у скляну композицію, потім сплавляють та охолоджують. Розплавлене скло подається в жолоб, званий «isopipe», який заповнюється поки скло не почне текти рівномірно по обидва боки. Потім скло повторно проходить цю ж процедуру, або зливається в нижню частину смуги виробництва, де і формує суцільний лист плоского скла, настільки тонкого, що воно вимірюється в мікронах. Скло залишають і забезпечують умови, щоб на нього нічого не потрапило, що могло б призвести до дефектів поверхні.

Склад Gorilla Glass дозволяє робити глибокий шар хімічного посилення, за допомогою процесу іонного обміну, для якого окремі скляні деталі вирізаються з «материнського листа».

Іонний обмін являє собою процес посилення хімічної складової скла, де великі іони потрапляють у поверхню скла, створюючи стан стиснення. Gorilla Glass спеціально розроблений, щоб максимізувати цей стан. Скло поміщають у гарячу ванну з розплавленою сіллю при температурі близько 400 градусів за Цельсієм. Менші іони натрію залишають скло, а більші іони калію з сольової ванни замінюють їх.

Ці великі іони займають більше місця та притиснуті один до одного, коли скло остигає, утворюючи шар стиснутої напруги на поверхні скла. Склад Gorilla Glass дозволяє “вдавлювати” іони калію глибоко в покриття, створюючи високе навантаження скла, що стискає. Цей шар стиснення і створює поверхню, яка є більш стійкою до пошкоджень.

Еволюція Corning Gorilla Glass

Corning почав експериментувати з хімічним посиленням скла ще в 1960 році в рамках ініціативи «Project Muscle». Запропонований на ринок як Chemcor, «мускулисте скло» використовувалося до початку 1990-х років у комерційних і промислових цілях, зокрема, Dodge Dart і Plymouth Barracuda 1968 році використовували цей матеріал для гоночних автомобілів, де зведення до мінімуму ваги самого авто має величезне значення.

У 2005 році, досліджуючи тип жорсткого скла, яке може бути досить тонким для використання в побутовій електроніці, Corning використовували поліпшену технологію виготовлення, щоб винайти абсолютно новий склад скла, який надалі і був названий Gorilla Glass.

Corning Gorilla Glass став на комерційну колію у 2007 році, і перевершував по стійкості до подряпин пластикові покриття, а вапняно-натрієве скло – по стійкості до пошкоджень.

За цим у 2012 році було наступне покоління Gorilla Glass 2, яке пропонувало підвищений опір пошкоджень при зменшенні товщини матеріалу. У порівнянні з першим Gorilla Glass, Corning Gorilla Glass 2 збільшило стійкість до пошкоджень на 25%. Клієнти-виробники вже могли вибрати використання поліпшеної якості з двох варіантів – або більш висока залишкова міцність при аналогічній товщині або ж на 20% тонше скло при еквівалентній залишкової міцності.

У 2013 році було створено наступне покоління Corning Gorilla Glass 3 з технологією Native Damage Resistance (початкової міцності, що говорить про те, що був застосований покращений склад для плавки). У порівнянні з Gorilla Glass 2, Gorilla Glass 3 з новою технологією Native Damage Resistance запропонував поліпшену стійкість до подряпин, зменшення їх видимості, а також поліпшення залишкової міцності після ушкоджень.

Gorilla Glass 4

Згідно Square Trade Inc., «У Вас у 10 разів більше шансів зламати ваш телефон, ніж втратити його або чим його вкрадуть». Розбиті мобільні пристрої є загальною проблемою, і в переважній більшості випадків головним питанням виробників стає поліпшення своїх дисплеїв.

Gorilla Glass 4 був розроблений для розв’язання питання поломки та забезпечує на сьогоднішній день високий опір втрат, а також має можливість значно поліпшити робочі характеристики пристрою після падіння. Компанія стверджує, що Gorilla Glass 4 витримував такі навантаження у 2 рази краще, ніж у конкуруючих скляних конструкцій. Коли справа доходить до падіння продуктивності на нерівних поверхнях, Gorilla Glass 4 виживає приблизно в 80% випадків, в той час як вапняно-натрієве скло ламається практично в 100% випадках.

Переваги Gorilla Glass

Логічно припустити, що основною перевагою Corning Gorilla Glass є стійкість до пошкоджень. Gorilla Glass хімічно посилена за допомогою процесу іонного обміну, який створює глибокий шар стиснення на поверхні скляної підкладки. Цей шар діє як свого роду броня, щоб скоротити виробництво пошкоджень.

Крім того, таке скло виробляється з винятковою чистотою, гладкістю, плоскою поверхнею та видатною оптичною прозорістю, що робить його відмінним «титульним листом» для будь-яких сенсорних екранів. Воно досить жорстке, щоб впоратися з поверхневим тиском, властивим подібним пристроям, і виключно тонке для більш чутливої та точної передачі.

Gorilla Glass може проводитися товщиною від 0,4 мм до 2 мм, і навіть найтонше скло, як стверджує компанія, Gorilla Glass зберігає перевагу в продуктивності перед багатьма іншими матеріалами покриттів.