Materiais de vidro de cobertura: o que aparece na tela do seu telefone

Olhe para qualquer telefone, tablet ou tela hoje. A camada superior que você toca é chamada de cobertura de vidro. Na indústria, as pessoas chamam isso apenas de CG ou lente de cobertura. Ele fica bem em cima do módulo de exibição. Seu trabalho é simples. Proteja a tela por baixo. E com um pouco de tinta impressa nas bordas, faça com que o dispositivo tenha uma boa aparência.

 

A tampa de vidro nem sempre é vidro. Às vezes é de plástico. PC, PMMA ou uma mistura de ambos. Mas na maioria dos telefones e telas menores, o vidro é o padrão. Foi assim que o mercado evoluiu.

 

Então, do que é realmente feito esse pedaço de vidro? Vamos decompô-lo.

 

A mistura de matérias-primas

O vidro começa como uma mistura de matérias-primas. Na lamínula, os ingredientes principais incluem dióxido de silício, óxido de alumínio, óxido de cálcio, óxido de sódio, óxido de lítio, óxido de potássio e óxido de magnésio. Os quatro primeiros representam a maior parte do peso. Eles formam a base.

Juntos, eles criam o que é chamado de vidro de silicato. O dióxido de silício constrói a estrutura. Os outros óxidos ajudam a diminuir o ponto de fusão e a moldar as propriedades finais do vidro.

Cada ingrediente dessa mistura é importante. Mude a receita e você mudará o desempenho do copo. Mecanicamente, termicamente, opticamente. Também muda a dificuldade de fabricação e o custo. Os fabricantes de vidro passam anos ajustando esse equilíbrio.

Vamos examinar os ingredientes principais um por um.

 

Dióxido de Silício

Esta é a espinha dorsal. Forma a rede que mantém o vidro unido. Pense nisso como a estrutura de uma casa. Ele se liga em unidades chamadas tetraedros de silício. Essas conexões conferem ao vidro sua resistência e estabilidade básicas.

Mais dióxido de silício significa vidro mais duro. Melhor resistência química. Melhor estabilidade térmica. Mas você não pode ir muito alto, ou o vidro ficará difícil de derreter e moldar.

No vidro de cal sodada, o dióxido de silício geralmente varia de 60 a 75 por cento. No vidro de aluminossilicato, é um pouco mais baixo, normalmente de 52 a 63 por cento.

 

Óxido de Alumínio

Adicione óxido de alumínio e as coisas mudam. Melhora a estabilidade química. Isso significa que o vidro resiste melhor a ácidos e bases. Coisas como hidróxido de sódio, ácido clorídrico e até ácido fluorídrico até certo ponto. Também aumenta a resistência mecânica. Maior resistência à compressão, maior resistência à tração. O vidro simplesmente resiste melhor sob estresse.

O óxido de alumínio também afeta a expansão térmica. Reduz a taxa de expansão, o que torna o vidro mais estável durante o fortalecimento químico. Menos empenamento, menos mudança dimensional.

A quantidade de óxido de alumínio realmente define o tipo de vidro que você possui. Baixo alumínio, alumínio médio, alto alumínio, ultra alto alumínio. Quanto mais você adiciona, até certo ponto, mais forte fica o vidro.

No vidro de alumínio baixo a médio, que é essencialmente cal sodada, o óxido de alumínio fica em torno de 5 a 13 por cento. Em vidros com alto teor de alumínio, sobe para 13 a 24 por cento.

 

Óxido de cálcio

O óxido de cálcio existe para ajudar no derretimento. Reduz a temperatura necessária para derreter o lote e facilita o fluxo do vidro durante a formação. Também contribui para a estabilidade química e resistência mecânica.

No vidro de cal sodada, o óxido de cálcio normalmente varia de 5 a 12 por cento. No vidro de aluminossilicato, é menor, geralmente de 1 a 5 por cento. Duas razões para isso. Primeiro, em aplicações ópticas de ponta, o óxido de cálcio pode interferir na transmissão da luz, portanto, mantenha-o baixo. Em segundo lugar, o óxido de alumínio no vidro de aluminossilicato já faz muito do que o óxido de cálcio faria. Então você precisa de menos.

 

Óxido de Sódio

Este é fundamental para o fortalecimento químico. É o principal participante no processo de troca iônica. Os íons de sódio no vidro são trocados por íons de potássio maiores de um banho de sal. Essa troca coloca a superfície sob compressão e torna o vidro mais resistente.

O óxido de sódio também ajuda no derretimento. Reduz a viscosidade para que o vidro flua mais facilmente em temperaturas mais baixas. Isso torna a fabricação mais simples.

Mas há uma compensação. Muito óxido de sódio e você começa a perder resistência mecânica e estabilidade térmica. Então você o mantém dentro de um intervalo.

No vidro de cal sodada, o óxido de sódio é normalmente de 10 a 18 por cento. No vidro de aluminossilicato, é mais baixo, cerca de 0 a 5 por cento.

 

Outros ingredientes

Existem outros também. Óxido de lítio, óxido de potássio, óxido de magnésio, óxido de boro. Cada um desempenha um papel. O lítio ajuda na troca iônica e permite o fortalecimento em temperaturas mais baixas. O potássio adiciona profundidade à camada de fortalecimento. O magnésio melhora a dureza e a estabilidade. O boro ajuda na resistência ao choque térmico e nas propriedades elétricas.

 

A conclusão

A cobertura de vidro parece simples. Uma fina folha transparente. Mas o que acontece é uma mistura cuidadosamente equilibrada de materiais. Cada ingrediente tem uma função. Mude qualquer um e o vidro muda com ele. Força, clareza, quão bem fortalece, como é fácil de fazer. Tudo se resume a essa receita.