四种智能手机屏幕用玻璃它们各有哪些优劣?
消息来源:baojiabao.com 作者: 发布时间:2024-04-29
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康宁的第六代大猩猩玻璃刚刚公布,标志着最新版防刮划玻璃的问世。多年来,大猩猩玻璃一直在为众多手机保驾护航,但它并非是市场上唯一的解决方案。
升龙玻璃(Dragontrail Glass)、蓝宝石玻璃和钢化玻璃都是颇受欢迎的选项。那么问题来了:它们之间相互有哪些区别?哪款解决方案最好?
它们是怎样生产出来的?
大猩猩玻璃
正如其名字揭示的那样,大猩猩玻璃已经历多次迭代。第一代大猩猩玻璃发布时间是2007年,第二代问世时间是2012年,第三代是2013年。
今年发布的大多数主要旗舰手机都采用第五代大猩猩玻璃——发布时间为2016年。
每代大猩猩玻璃采用相同的基本工艺——离子交换工艺。据制造商康宁称,这基本上是一种强化工艺,把玻璃置入温度为400摄氏度的熔盐池中。
池中的钾离子,在玻璃上制造了一层“抗压应力层”,提高了玻璃强度。
康宁代表之前曾表示,第五代大猩猩玻璃的防刮划能力与第四代相似,但在跌落实验中的耐用性是后者的1.8倍。
第五代大猩猩玻璃从1.6米高处跌落下来不会破裂。第四代在跌落试验中的耐用性是第三代的两倍,但跌落高度为1米。
第六代大猩猩玻璃表现如何呢?在抗刮划方面,它与第五代大猩猩玻璃相当,但多次从更高的高处跌落下来也不会损坏。
据康宁的宣传材料称,从1米高处跌落到坚硬表面上,平均而言,跌落15次都不会受到损坏,在这方面的表现是第五代大猩猩玻璃的至多“2倍”。
升龙玻璃
由日本旭硝子生产的升龙玻璃,是第二大最受电子设备厂商欢迎的玻璃品牌。
旭硝子在升龙玻璃生产中使用了所谓的浮法工艺,使液态玻璃通过装有熔化的锡的熔炉中,向玻璃中加入微粒提高强度,然后快速冷却、切割。
升龙玻璃有数个变种——升龙、升龙 X、升龙 Pro。2016年推出的升龙 Pro是最新产品,由于采用弧形边,在跌落实验中的耐用性提升了30%。旭硝子表示,在抗弯曲方面,它的表现也应当好于标准升龙。
钢化玻璃
在这些解决方案中,成本最低的是钢化玻璃——许多第三方屏幕保护壳都选用这种材料。
据《科学美国人》称,钢化玻璃首先被切割为合适的尺寸,然后在热处理炉中加热。
玻璃会被加热到略高于600摄氏度的温度,然后吹数秒钟的冷空气。
这一工艺使得玻璃外表面比内部温度更低,这会使外表面收缩,对玻璃内部产生张力,提高玻璃强度。
蓝宝石玻璃
在本文中,蓝宝石玻璃是成本最高的选项,这意味着受到尺寸的限制最大,主要用于相机镜头、手表表蒙(包括数款Apple Watch型号)。
根据Pocketnow 2014年发布的一段视频,把一块蓝宝石玻璃种子放入桶的底部,然后桶中装入浓缩的金刚砂和上一批产品中没有结晶的蓝宝石玻璃。桶然后会放入火炉中,以2200摄氏度的温度对材料进行加热。
这个过程需要16至17天时间,会生成一块115公斤的蓝宝石玻璃。大块蓝宝石玻璃被切割成智能手机显示屏,然后进行打磨和进一步的切割。
哪种材料更好?
哪种材料更好,取决于用户最看重哪个指标:抗刮划、重量、厚度、成本、抗冲击能力或上述数个因素的平衡。
我们利用莫氏硬度来衡量矿物和其他相似材料的防刮划能力。数字越高,意味着越好的抗刮划能力,滑石的莫氏硬度为1,钻石为10。莫氏硬度高的材料,能在莫氏硬度低的材料上划出划痕。
由YouTube频道JerryRigEverything进行的第三方测试已经表明,第五代大猩猩玻璃能够抗莫氏硬度为5的尖状物的刮划,因此,认为第五代大猩猩玻璃(可能还有第六代大猩猩玻璃)的莫氏硬度至少为5是合理的。
康宁一名代表之前曾表示,所有玻璃的莫氏硬度都在5-6之间。
但是,一名业界消息人士称,第四代大猩猩玻璃、升龙玻璃和钢化玻璃的莫氏硬度都是7。无论如何,第四代大猩猩玻璃和升龙玻璃在抗刮划能力方面的差异似乎并不大。
至于钢化玻璃,一名手机业供应链人士称,在使用莫氏硬度为6或7的尖状物刮划后,钢化玻璃屏幕上没有出现划痕。通常情况下,钢化玻璃保护壳比塑料(莫氏硬度为2-4)材质保护壳更耐刮划。
蓝宝石玻璃的莫氏硬度为9,仅次于钻石,因此,预计采用蓝宝石玻璃屏幕的设备在包包或口袋中的命运要好得多。
维修连锁店UbreakIFix在蓝宝石玻璃屏幕和第五代大猩猩玻璃上进行了刮划实验。它使用了钨材料(莫氏硬度为9)制成的尖状物,第五代大猩猩玻璃上出现了划痕,但蓝宝石玻璃没有任何问题。
衡量这些材料的另外一种方法是维氏硬度测试,利用镶嵌有钻石的硬度计压头测量一处材料的硬度(数字越高越好)。
康宁的产品数据显示,第五代大猩猩玻璃的维氏硬度在601至638之间。旭硝子称升龙玻璃的维氏硬度为595-673。
这两种材料的硬度差别不大。蓝宝石玻璃的硬度进一步表明了这一点,它的维氏硬度超过2000,一项研究认为它约为2700。换句话说,蓝宝石玻璃能在本文所有其他材料上刮划出划痕。
它们在抗弯曲或抗冲击方面的表现如何?
刮划只是表征硬度的一个主要途径,跌落是另外一个主要途径。毕竟,许多人购买保护壳的原因,是防止偶尔的跌落而非日常的刮划。
康宁称,在受到161磅(73公斤)压力时,蓝宝石玻璃板就破裂了,虽然大猩猩玻璃能承受逾430磅(195公斤)压力。公平地说,这是康宁自己进行的测试,但它还是能说明一些问题的。
旭硝子没有披露其解决方案的四点测试结果,仅仅公布了2011年的三点测试视频,受力大小为60公斤。鉴于不同的测试设置,这些结果之间不具有直接可比性。
不同于第五代大猩猩玻璃和1.6米抗跌落能力,旭硝子没有披露升龙玻璃的抗冲击数据,只是表示最新的升龙Pro的耐用性将比上一代产品高30%。康宁之前曾表示,第四代大猩猩玻璃的抗跌落能力是对手产品(可能是升龙玻璃)的至多2倍。
康宁称,在从1米高处跌落到坚硬表面上的实验中,第六代大猩猩玻璃能承受平均15次跌落,“其他铝硅酸盐玻璃”在第一次跌落实验中就会遭到破坏。
结论
目前,所有主要的防护解决方案在抗刮划方面的表现相当出色。升龙玻璃和大猩猩玻璃表现相当,钢化玻璃表现的差距也不大,蓝宝石玻璃与这三种方案相比有巨大领先优势,但成本也要高得多。
在抗弯曲和抗冲击测试中,情况要复杂得多。这方面的测试,不如大猩猩玻璃和升龙玻璃的对比测试那么详细。只有一件事是确定的,蓝宝石玻璃非常怕弯曲和跌落。
与第四代大猩猩玻璃相比,第五代在1.6米跌落实验中的表现有很大进步,第六代大猩猩玻璃则有进一步改进。旭硝子在跌落测试方面的沉默表明,它在这方面处于落后状态,不过它在折叠屏这方面似乎将获得稳步进展。
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