Porque é que o vidro do gorila Corning é à prova de arranhões?

A2A:

O link no Akshat'a resposta do Akshat&apos está correta, e o I'irá elaborar sobre isso aqui (incluindo fotos e vídeos bonitos). Eu também fiz uma pequena pesquisa no portfolio de patentes da Corning's, assim podemos especular um pouco sobre os segredos corporativos da Corning's no final :-)

Gorilla Glass' a manufatura parece resumir-se a três grandes passos. Cada passo é de conhecimento público, embora os detalhes mais finos sejam mantidos em segredo:
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1. Composição química>li>Processo de desenho de fusão>li>Têmpera química

>br>Para (1), Corning usa um vidro de aluminossilicato com impurezas adicionais, mas não diz' não diz quais são essas impurezas. O aluminossilicato é conhecido pela sua estabilidade térmica, estabilidade química, dureza intrínseca e transparência. Qualquer coisa que a Corning acrescente, provavelmente melhoraria uma ou mais dessas propriedades. As impurezas comuns usadas na indústria vidreira incluem magnésio, cálcio e boro.

Para (2), a Corning usa um processo chamado fusion draw para criar folhas de vidro excepcionalmente finas, puras e lisas.

Aqui está uma imagem do fusion draw:

>e aqui está um vídeo de fusion draw em ação:

>>br>Para uma fina camada de vidro, ser liso em ambos os lados e livre de impurezas indesejáveis é crucial para sua força geral. Isto porque a presença de uma mancha áspera ou impureza pode servir como semente a partir da qual uma fenda pode crescer.

Finalmente, para o passo (3), a têmpera química é um processo bem compreendido: O vidro geralmente quebra devido à tensão de tração. Portanto, a estratégia para endurecer o vidro é introduzir artificialmente a tensão de compressão, o que contraria qualquer tensão de tração que o vidro possa sofrer.

Têmpera tradicional é feita aquecendo e depois resfriando rapidamente o vidro. Ao invés de calor, a Corning aproveita o fato de que seu vidro inicial contém sódio (Na). Eles mergulham o vidro em um banho de íons de potássio (K). Os íons K, que são ~2,25x maiores que os íons Na, espremem na grade e deslocam os menores íons Na. Isso resulta em stress compressivo em qualquer lugar que os íons K possam alcançar:

>>br> Com os íons K extras, podemos visualizar como o vidro é reforçado:

>>img src="https://qph.fs.quoracdn.net/main-qimg-146a74a3a94873b01253e3f0c51bcc2c.webp">

>>br> Agora que sabemos o básico, deixemos's especular!

>p>Todos os três passos acima são de conhecimento público e estão disponíveis para os concorrentes da Corning's. Então o que a Corning está fazendo de diferente? Este é um segredo corporativo, mas podemos usar seu portfólio de patentes e intuição para fazer algumas suposições educadas sobre cada passo:

1. A composição que a Corning usa pode render melhores propriedades intrínsecas que os concorrentes da Corning's. De fato, eles'registraram algumas patentes sobre exatamente este tópico tão recentemente quanto 2013 (http://www.google.com/patents/WO2013130695A1?cl=en e http://www.google.com/patents/WO2012103194A1?cl=en). Eles também poderiam melhorar a mobilidade do potássio, o que impactaria o passo (3) abaixo.li>li>Corning's patente original para seu processo de fusion draw foi de 1964 (http://www.google.com/patents/US3338696), portanto o processo original é agora de domínio público. No entanto, eles registraram várias patentes melhorando o original, como esta de 2005 (http://www.google.com/patents/WO2005121182A2?cl=en). Estes métodos mais recentes ainda são proprietários.
2. A têmpera química é provavelmente o mais crítico dos três passos. A composição química da etapa (1) poderia melhorar a estabilidade térmica/química do aluminossilicato, como indicado pelas patentes, o que permitiria que o banho químico fosse feito a temperaturas mais altas, ou poderia melhorar a mobilidade do potássio's no vidro. Qualquer uma destas mudanças resultaria na penetração do potássio no vidro, formando uma camada de compressão mais grossa, que tornaria o vidro mais forte. Eu também teria sugerido à Corning que tentasse usar lítio em vez de sódio, já que ele's é ainda menor. Depois pesquisei as patentes da Corning&apos e descobri que eles também têm essa idéia patenteada! (http://www.google.com/patents/US7727917)

Baseado nas dezenas de patentes que Corning depositou, é bastante claro que eles estão agressivamente pressionando para melhorar a composição química, o desenho de fusão, e os passos de têmpera química. Alguns dos detalhes são divulgados publicamente em patentes, mas há outros que a Corning provavelmente está mantendo inteiramente para si mesma. Especulamos um pouco aqui e chegamos a algumas idéias gerais, mas você pode imaginar o quanto a Corning' os concorrentes da Corning gostariam de obter essas informações para seu próprio uso!

>p>Image Sources:
[1] Page on iphoneeinstein.com
[2, 3] Na vanguarda da tecnologia do vidro-Dinorex™ vidro para reforço químico-