經(jīng)過幾個月的猜測和披露，蘋果終于在北京時間10月14號凌晨1點正式發(fā)布iPhone 12，除了外觀致敬iPhone4，回歸經(jīng)典，還用上了康寧公司最新的超瓷晶玻璃面板。官方宣傳，采用超瓷晶玻璃面板的iPhone 12的抗跌落能力較前代產(chǎn)品增至四倍，這也是 iPhone 在這項功能上的一大飛躍。
       在這里，你可能會問，什么是超瓷晶玻璃面板？跟此前美國創(chuàng)新公司Akhan Semiconductor公布的利用鉆石的堅硬特性研發(fā)出一種鉆石玻璃有啥區(qū)別？iPhone 12為什么不用鉆石玻璃呢？

       首先，從技術原理帶大家了解什么叫超瓷晶玻璃面板！
       一般來說，防摔玻璃或者說強化玻璃有兩種，一種是目前最常見的鋼化玻璃，多用于汽車、火車的車窗玻璃，它是由普通玻璃經(jīng)過高溫鍛造而成。鋼化玻璃的特點就是防爆性更強，就算爆了，也不會出現(xiàn)常見玻璃的銳利面。
還有一種強化玻璃就是目前手機面板頻繁使用的化學強化玻璃，這也是康寧多代大猩猩玻璃的特點。普通玻璃經(jīng)過滲透或置換離子，玻璃密度和強度都可以得到很不錯的提升。旭硝子、板硝子、中央硝子是目前最常見的置換離子，但是這一次的iPhone 12多做了一種工藝。

       納米級瓷晶體

       通過引入硬度比大多數(shù)金屬還要高的納米級瓷晶體（應該是氧化物，比如氧化鋯、氧化鋁等物質），使其與玻璃融為一體。相對于傳統(tǒng)的化學強化玻璃，最大的優(yōu)勢便是破裂的粘合度，也就是即使掉落摔倒，氧化物本身對玻璃的粘合度會讓整個玻璃碎面大大減少，從而減少整個破碎的碎面面積。
       原理聽上去簡單，但因為瓷的本身并不透明，所以實際加工難度極高。通過特殊的工藝配方，控制晶體類型和結晶度，從而盡可能體現(xiàn)瓷的硬度，同時保持材料的光學通透性。
       除了堅固，超瓷晶玻璃面板還抗刮劃。采用與玻璃背板相同的雙離子交換工藝，對面板進行強化，以抗刮裂和劃痕，抵御日常磨損。正是這些技術上的突破，成就了這塊非常適合在顯示屏上使用的超瓷晶面板。
       至于有沒有官方說的抗跌落能力增至四倍，還需要等待市（手）場（殘）的檢驗。

       更堅固的鉆石涂層玻璃

圖：Akhan Semiconductor公司的鉆石玻璃看起來和普通玻璃差不多，但是其表面有納米級鉆石晶體涂層

       以Akhan Semiconductor公司的鉆石玻璃為例，這種玻璃由實驗室制造的納米鉆石材料制成。它可以涂在塑料聚合物片上，也可以涂在未經(jīng)處理的可彎曲玻璃片上。Akhan表示，鉆石玻璃十分堅硬，而且完全可以折疊，可以為可折疊設備制造超輕、超薄、超硬的屏幕。
       Akhan創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官亞當·汗(Adam Khan)說:“納米鉆石本身實際上是半柔性的，我們可以在柔性玻璃上涂層。這種涂層不會影響玻璃的可折疊性，原始設備制造商的反饋非常積極?！?br/>       除了異常堅硬外，這種鉆石晶體也不會出現(xiàn)Galaxy Fold、摩托羅拉Razr屏幕上對折后的那種難看折痕。
       亞當說，Miraj鉆石玻璃也可以覆蓋在可折疊手機的底面上，這樣制造商就不需要在手機內部使用金屬來支撐超薄的屏幕。
       與此同時，鉆石玻璃還具有防水和防油功能。同時能保持散熱，讓手機保持較低的溫度，從而延長使用這種材料的手機的電池壽命。
       其實，這種由實驗室制造的納米鉆石材料叫類金剛石薄膜，英文名稱為Diamond  Like  Carbon（DLC），其中的DLC是一種可以表現(xiàn)出金剛石典型特性的非晶態(tài)碳材料。
       智能手機、手表等設備增加這樣一層鍍膜之后，可以將玻璃硬度提升到硬度堪比藍寶石玻璃，達到9級莫氏硬度，較普通玻璃耐刮擦能力提升20倍。
       目前，華米正式將類金剛石鍍膜工藝帶到了Amazfit GTR 2與Amazfit GTS 2智能手表的屏幕上。
       至于iPhone12為什么不用類金剛石薄膜玻璃？最主要的是成本因素，手機屏幕要比手表屏幕尺寸大很多，隨著尺寸的增大，類金剛石薄膜玻璃的成本呈幾何趨勢上升。以iPhone12近億的銷量，帶來的成本是巨大的，追求高利潤的蘋果，短時間是不會犧牲利潤，用上鉆石涂層玻璃。更何況今年還美其名曰為了環(huán)（成）保（本），iPhone 12全系不附贈耳機與充電器!
       另一個方面，跟屏幕顯示效果有關。通過官網(wǎng)數(shù)據(jù)得知，iPhone12的峰值亮度最高達1200 尼特、色彩對比度2000000:1。目前工藝制作出來的類金剛石薄膜玻璃，在透光性等方面暫時無法滿足蘋果的高標準。
       如何提高屏幕的強度，讓它變得不那么脆弱，依然是許多廠商都要面對的問題。隨著蘋果、華米等廠家在屏幕強化上相繼做出突破后，相信也會帶動更多廠商，投入屏幕保護技術的研發(fā)。也許在不遠的將來，類金剛石薄膜玻璃在我們的生活中越來越常見，無論是手機屏幕還是智能手表的屏幕，都可以無懼跌落與刮擦。
       由中國超硬材料網(wǎng)&DT新材料主辦的第五屆國際碳材料大會暨產(chǎn)業(yè)展覽會——金剛石論壇將于2020年11月17-20日在上?？鐕少彆怪行睦_帷幕。屆時，金剛石論壇設金剛石創(chuàng)新應用分論壇，圍繞類金剛石薄膜的創(chuàng)新應用、納米金剛石電化學應用、金剛石在電子產(chǎn)品中的應用等話題，誠邀吉林大學鄒廣田院士、中科院深圳先進院唐永炳研究員等專家學者進行深入交流，探討金剛石的創(chuàng)新應用。

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