iPhone 11 玻璃面板采用的离子交换技术是什么?可以提高抗摔性吗?
离子交换技术即化学钢化,通过将玻璃浸入高温碱盐液,使表面钠离子与较大钾离子置换,形成压缩应力层,显著提升玻璃强度。该技术成本可控、无光学畸变,广泛用于手机屏幕。处理后抗冲击性可提高数倍,但耐摔性与表面硬度无直接关联。
离子交换增强玻璃,更通俗的说法是化学钢化玻璃。简单来说,就是把普通玻璃丢进400℃左右的碱盐液里,玻璃表面的钠离子会跟盐液里的钾离子“换位”,钾离子体积更大,挤进去之后玻璃表面会形成一层压缩应力层——虽然只有几十微米厚,但能让玻璃的强度大幅提升。
其实这项技术本身门槛并不高,目前绝大多数智能手机的屏幕都用了化学钢化玻璃。为什么?因为化学钢化是提升薄玻璃强度最理想的手段:它不会像物理钢化那样产生光线畸变,成本也比较可控。不过话说回来,不同厂家采用的工艺细节差异很大,最终产品的性能表现也就天差地别。
化学钢化不光能用在普通钠钙玻璃上,对一些添加了其他成分的特种玻璃同样有效——这正是影响玻璃价格的关键因素之一。经过化学钢化后,玻璃的抗冲击强度可以翻好几倍,一般情况下,只有用尖锐物体砸到边角才会导致碎裂。

Apple Watch 上用的 ion-x 工艺也类似——通过离子交换让玻璃表层的化合物结构发生变化,相当于在表面“镀”了一层密实层,主要作用就是防刮伤。耐摔性和表面硬度其实没有直接关联,不过苹果这些年用的玻璃强度一直都不错。
离子交换本质上是一种化学钢化工艺。操作是这样的:把玻璃放入大约400℃的熔融盐浴槽中,玻璃表面的小钠离子会跑出来,然后被盐浴槽里的大钾离子“填”进去。这些大离子占的位置更大,玻璃冷却时就被紧紧压住,形成一个压缩应力层。大猩猩玻璃之所以出名,就是因为它的玻璃成分经过专门设计,能让钾离子更深地扩散进表层,在内部形成较高的压缩应力。正是这层压缩层,让玻璃在碰到硬物时没那么容易受伤。
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