Corning Gorilla Glass - все, что нужно знать

Старая компания с очень любопытными инновациями!

Центральный офис находится в городе Корнинг (штат Нью-Йорк) и был основан в 1851 году – да-да, компании уже более 160 лет. Corning Incorporated является одним из ведущих мировых новаторов в области материаловедения. Компания Fortune 500 работает в различных сегментах рынка, таких как оптическая коммуникация, технология отображения, специализированные материалы, естественные науки и технологии защиты окружающей среды, специализируясь на работе со стеклом, керамикой и оптической физикой.
Тем не менее, продукт, который принес компании мгновенное признание в сфере технологий было именно Gorilla Glass — устойчивое к повреждениям стеклянное покрытие, которое используется в тысячах мобильных устройств.

Научно-исследовательские центры располагаются в городе Корнинг штат Нью-Йорк (Sullivan Park), в Сидзуоке в Японии и в городе Синьчжу на Тайвани. Компании Dragontrail Asahi Glass Co. и Schott AG Xensation являются другими игроками этого рынка, которые предлагают усиленное защитное стекло для интеллектуальных устройств.

Подписывайтесь на наш Telegram – канал

Почему Gorilla Glass?

Как лидер по работе со стеклом, компания Corning заметила, что индустрия потребительской электроники нуждается в прочном защитном стекле, позволяющем управлять через касание любым гаджетом (быть сенсорным). Разумеется, стойкость к повреждениям и возможности разнообразного дизайна являются ключевыми требованиями к продукту.

Таким образом, их материал поможет производителям усовершенствовать и расширить его применение для пользователей, предлагая тонкие и легкие дисплеи с оптической прозрачностью и обеспечивая конструктивное разнообразие устройств.

Менее чем за десять лет Corning Gorilla Glass стала промышленным стандартом с высокой узнаваемостью бренда. Многие покупатели смартфонов, просматривая характеристики устройства и найдя там пометку «Gorilla Glass», акцентируют на этом внимание, что и делает это важным фактором при принятии решения о покупке. «Gorilla» была использована в более чем 1800 моделях по всему миру, и более 4,5 млрд устройств были выпущены на рынок именно с ней!

По данным компании, более 40 производителей сенсорных устройств разработали модели с использованием Gorilla Glass и многие из них использовали этот бренд как ключевой инструмент для продаж. К ним относятся такие известные бренды как HTC, LG, Acer, HP, Asus, Dell, Samsung, Lenovo, Microsoft и Motorola, китайские гиганты Meizu, ZTE и Huawei, а также индийские участники рынка — Micromax.

Недавно компания Ford Motor объявила, что намерена использовать этот материал для изготовления ветрового и заднего стекла, а также крыши для своего суперкара Ford GT.

Что значит «стойкость к повреждениям»?

Конечно, первым шагом нужно понять, что же такое «стойкость к повреждениям» — это способность материала “удерживать” предел прочности после сильного воздействия на него, до достижения видимого ущерба.

Для того, чтобы понять устойчивость к повреждения, компания проводила тесты на различных образцах Gorilla Glass и на традиционном натриево-кальциевом стекле. Известково-натриевое стекло схоже по составу со стеклом, которое применяется в большинстве оконных стеклопакетов.
Abraded Ring-on-Ring (ARoR) тест включает в себя воздействие абразивной поверхности с частицами карбида кремния на стекло, для имитации условий обычного воздействия на стекло, а затем с помощью обычного Ring-on-Ring (RoR) теста измеряют остаточную прочность. Так же Scratch Ring-on-Ring (SRoR) тест царапает поверхность стекла с последующим обычным испытанием RoR для измерения остаточной прочности.
В то время как теоретическая прочность стекла очень высока, ее прочность значительно снижается, когда появляется дефект или трещина. Так же стекло практически всегда ломается от поверхностного дефекта, если подвергается воздействию растягивающего напряжения (сжатия/растяжения).

Как производят GG?

Процесс производства запатентованного сплава Corning – это создание тонкого листа защитного стекла с качественной поверхностью, выдающейся оптической прозрачностью и нужными стабильными свойствами. По данным компании, процесс начинается, когда сырье смешивают в стеклянную композицию, затем сплавляют и охлаждают. Расплавленное стекло подается в желоб, называемый «isopipe», который заполняется пока стекло не начнет течь равномерно по обеим сторонам. Затем стекло повторно проходит эту же процедуру, либо сливается в нижнюю часть полосы производства, где и формирует сплошной лист плоского стекла, настолько тонкого, что оно измеряется в микронах. Стекло оставляют и обеспечивают условия, чтобы на него ничего не попало, что могло бы привести к дефектам поверхности.
Состав Gorilla Glass позволяет делать глубокий слой химического усиления, посредством процесса ионного обмена, для которого отдельные стеклянные детали вырезаются из «материнского листа».

Ионный обмен представляет собой процесс усиления химической составляющей стекла, где крупные ионы попадают в поверхность стекла, создавая состояние сжатия. Gorilla Glass специально разработан, чтобы максимизировать это состояние. Стекло помещают в горячую ванну с расплавленной солью при температуре около 400 градусов по Цельсию. Меньшие ионы натрия покидают стекло, а более крупные ионы калия из солевой ванны заменяют их.

Эти крупные ионы занимают больше места и прижаты друг к другу, когда стекло остывает, образуя слой сжатого напряжения на поверхности стекла. Состав Горилла Гласс позволяет “вдавливать” ионы калия глубоко в покрытие, создавая высокую сжимающую нагрузку стекла. Этот слой сжатия и создает поверхность, которая является более устойчивой к повреждениям

Эволюция защитных стекол Corning

Corning начал экспериментировать с химическим усилением стекла еще в 1960 году в рамках инициативы «Project Muscle». Предложенный на рынок как Chemcor, «мускулистое стекло» использовалось до начала 1990-х годов в коммерческих и промышленных целях, в частности, Dodge Dart и Plymouth Barracuda в 1968 году использовали этот материал для гоночных автомобилей, где сведение к минимуму веса самого авто имеет огромное значение.

В 2005 году, исследуя тип жесткого стекла, которое может быть достаточно тонким для использования в бытовой электронике, Corning использовали улучшенную технологию изготовления, чтобы изобрести совершенно новый состав стекла, который в последствии и был назван Gorilla Glass.

Защитные стекла Corning стал на коммерческую колею в 2007 году, и превосходил по устойчивости к царапинам пластиковые покрытия, а известково-натриевое — по стойкости к повреждениям.

За сим в 2012 году последовало следующее поколение Gorilla Glass 2, предлагавшее повышенное сопротивление повреждениям при уменьшении толщины материала. ПВ сравнении с первой версией, вторая стала более устойчивой к повреждениям — на 25%. Клиенты-производители уже могли выбрать использование улучшенного качества из двух вариантов – или более высокая остаточная прочность при аналогичной толщине или же на 20% более тонкое стекло при эквивалентной остаточной прочности.

В 2013 году было создано третье поколение с технологией Native Damage Resistance (изначальной прочности, что говорит о том, что был применен улучшенный состав для плавки).

По сравнению с Gorilla Glass 2, улучшенная третья версия с новой технологией Native Damage Resistance была наделена большей устойчивостью к царапинам, уменьшенной их видимостью, а также более высокой остаточной прочностью после повреждений.

Gorilla Glass 4

Согласно Square Trade Inc., «У Вас в 10 раз больше шансов сломать ваш телефон, чем потерять его или чем его украдут». Разбитые мобильные устройства являются всеобщей проблемой, и в подавляющем большинстве случаев главным вопросом производителей становится улучшение своих дисплеев.

Горилла Гласс 4 был разработан для решения вопроса поломки и обеспечивает на сегодняшний день высокое сопротивление урону, а также имеет возможность значительно улучшить производительность устройства после падения. Компания утверждает, что Gorilla Glass 4 выдерживал такие нагрузки в 2 раза лучше, чем у конкурирующих стеклянных конструкций. Когда дело доходит до падения на неровных поверхностях, GG 4 выживает примерно в 80% случаев, в то время как известково-натриевое стекло ломается практически в 100% случаях.

Преимущества GG

Логично предположить, что основным преимуществом защитных стекол Corning является стойкость к повреждениям. Gorilla Glass химически усилена посредством процесса ионного обмена, который создает глубокий слой сжатия на поверхности стеклянной подложки. Этот слой действует как своего рода броня, чтобы уменьшить создание повреждений.

Кроме того, такое стекло производится с исключительной чистотой, гладкостью, плоской поверхностью и выдающейся оптической прозрачностью, что делает его отличным «титульным листом» для любых сенсорных экранов. Оно достаточно жесткое, чтобы справиться с поверхностным давлением, присущим подобным устройствам, и исключительно тонкое для более чувствительной и точной передачи.

Gorilla Glass может производиться толщиной от 0,4 мм до 2 мм, и даже самое тонкое стекло, как утверждает компания, сохраняет преимущество в производительности перед многими другими материалами покрытий.