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2012年10月14日 星期日

關於強化玻璃的二三事


到目前為止我尚未使用智慧型手機,對身邊朋友在討論一些有關智慧型手機的話題我都插不上話,因為短時間內不打算換手機,所以我應該會繼續對此話題冷感。昨天在NPR Science Friday 聽到一則專訪,是有關智慧型手機面板,這則專訪意外地引起了我的興趣,之所以會引起我的興趣,一是因為它是在介紹康寧強化玻璃,好幾年前康寧在中科建廠時我所服務的公司負責了部份的工程,當時我在康寧工地工作了約兩年的時間,所以聽到Corning,耳朶不自覺就豎了起來;二是康寧強化玻璃的名字太特殊了,它叫Gorilla Glass,因此也有人稱它是金剛玻璃。

這則專訪叫做The Secret To Making Ultrastrong 'Gorilla Glass',受訪者David R. Velasquez,是Gorilla Glass 的行銷營運長,針對主持人提出的第一個問題-為什麼命名為Gorilla GlassDavid R. Velasquez 解釋幾年前Gorilla Glass 還沒推出,他們邀請了許多科學家及工程師研究如何讓玻璃更耐久防刮,他們當中有人提出“Gorilla”這個字,於是它就成為這個產品的名字了。

專訪中還有簡單提到Gorilla Glass 的製作過程:Gorilla Glass 的主成份是矽酸鋁,當矽酸鋁玻璃成型後要經過鹽浴(molten salt bath,把矽酸鋁玻璃浸到熔鹽裡),這個步驟就是所謂的離子交換(ion exchange)熔鹽molten salt)是由硝酸鉀(potassium nitrate)組成,在鹽浴的過程,鉀離子會滲進玻璃表面並把納離子從玻璃表面擠掉,由於鉀離子比鈉離子大很多,所以經過鹽浴的玻璃表面就存在著應力(stress),這就是為什麼它會比較耐磨耐刮的原因。如果這樣很難理解,那用比喻來講好了,想像一個咖啡罐裡裝滿了彈珠,把一些彈珠拿出來,再把同樣數量但體積較大的彈珠放進去咖啡罐內,應該不難想像要把大體積的彈珠放進需多用力才行。經過鹽浴的玻璃表面因為體積較大的鉀離子取代了體積較小的鈉離子所以存在著應力,這就是它強化的原因。

當然,這只是比較簡化,比較易懂的說法。我相信穩坐玻璃基板業界龍頭的康寧必定另有其商業機密以成就現今Gorilla Glass 在觸控面板的地位。但至少我對於強化玻璃的製作原理有了粗淺的認識

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