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藍(lán)寶石玻璃材質(zhì)在電子產(chǎn)品的應(yīng)用論文
【摘要】藍(lán)寶石玻璃的應(yīng)用越來(lái)越廣，隨著產(chǎn)量增加、價(jià)格下降，其硬度高、抗沖擊性好的特點(diǎn)是否可以更多的應(yīng)用在電子產(chǎn)品上，特別是在美觀(guān)、散熱、防輻射、耐磨等方面的應(yīng)用推廣值得探索。
【關(guān)鍵詞】藍(lán)寶石玻璃；美觀(guān)效果；散熱；防輻射；耐磨
天然藍(lán)寶石是藍(lán)色的，因?yàn)樗外伜丸F質(zhì)的小藍(lán)寶石混合在一起，除了常見(jiàn)的藍(lán)色以外，還有綠色、黃色、粉色等。玻璃合成藍(lán)寶石都沒(méi)有這么多種類(lèi)的顏色，合成的藍(lán)寶石晶錠會(huì)有淡淡的粉色，但經(jīng)過(guò)改造后，看不出粉紅，成品藍(lán)寶石玻璃屏可以是透明的，方便各種場(chǎng)合應(yīng)用。藍(lán)寶石的真正成分是剛玉，也就是氧化鋁，多用于砂紙砂輪之類(lèi)的工業(yè)研磨領(lǐng)域。而藍(lán)寶石玻璃，就是剛玉制成的玻璃,如圖1所示。從目前的技術(shù)來(lái)看，直接把藍(lán)寶石玻璃用于手機(jī)或者平板的主屏幕，價(jià)格高昂，抗摔性能也會(huì)受到影響，為了耐磨等優(yōu)異性能換用藍(lán)寶石玻璃性?xún)r(jià)比十分合適成為辯論的中心。
1藍(lán)寶石玻璃的特點(diǎn)
藍(lán)寶石玻璃最大優(yōu)勢(shì)是硬，因?yàn)橛�，就耐劃傷。與普通玻璃相比，藍(lán)寶石玻璃達(dá)到Motleri9的強(qiáng)度，除了人造的硬質(zhì)材料，自然界只有鉆石硬度高于它。康寧玻璃只是化學(xué)鋼化玻璃，硬度只有6-7，而普通玻璃的硬度還是6-7。而我們?nèi)粘Ｓ龅降母鞣N小塵埃顆粒，往往包含硬度高于7的石英。所以康寧玻璃也會(huì)劃傷。而空氣中的塵埃不能損害藍(lán)寶石玻璃。但是，藍(lán)寶石玻璃也有缺點(diǎn)，就是脆性較高，抗沖擊性比較差。而康寧玻璃能流行起來(lái)，并不是因?yàn)樗挠捕�，而是因�(yàn)樗目箾_擊性好。此外，藍(lán)寶石玻璃的價(jià)格要高于化學(xué)鋼化玻璃。這也是藍(lán)寶石玻璃的一個(gè)不利因素。
2藍(lán)寶石玻璃的應(yīng)用
傳統(tǒng)上，藍(lán)寶石玻璃在具有更厚的厚度和更小的區(qū)域的時(shí)鐘上通常被使用。為了保護(hù)手表，表鏡主要是用于保護(hù)機(jī)械中心、針、盤(pán)、分離水蒸氣和灰塵的非常重要的構(gòu)成要素。但是，當(dāng)手表最初發(fā)明的時(shí)候，是沒(méi)有表鏡的，是用金屬蓋覆蓋的。之后，鐘表手藝人慢慢地為他們的手表蓋子，使用了硅酸鹽玻璃，同時(shí)，還有使用天然水晶來(lái)磨制表鏡。到70年代才看到了藍(lán)寶石表鏡。因?yàn)楹芏喔邫n的時(shí)鐘被使用，所以識(shí)別辨假方法暫時(shí)成為了熱議的話(huà)題。如果是知名的品牌表，藍(lán)寶石玻璃通常會(huì)被印刷在手表的背面紙上。用英文SAPPHIRE或SapphireCrystal表示，但是假表或是劣質(zhì)的手表，也有許多會(huì)冒用標(biāo)識(shí)以次充好。為了測(cè)試手表玻璃的硬度，我們可以使用針線(xiàn)的金屬去劃蹭表玻璃邊緣，因?yàn)榘咽直淼淖钸吘壍牟糠指采w是非常難的。感覺(jué)很硬，有金屬浮游感，玻璃沒(méi)有傷，那應(yīng)該是藍(lán)寶石玻璃。滴水法是另一種比較廣泛被認(rèn)同鑒定方式，所有液體落在光滑的介質(zhì)表面上，都具有不同的液面高度。這個(gè)特定的情況與介質(zhì)性質(zhì)及溫度均有關(guān)系。這個(gè)被稱(chēng)為液體張力。藍(lán)寶石密度高，比重高，表面光滑細(xì)膩的原因?qū)е略谒{(lán)寶石鏡面上滴一滴水，水滴會(huì)呈現(xiàn)高起的珠狀，在其他材料的液滴則迅速分散。這些方法都利用藍(lán)寶石玻璃的顯著特性，也凸顯了其優(yōu)秀的特性。近年來(lái)，隨著藍(lán)寶石玻璃的批量生產(chǎn)，，有一些奢侈品級(jí)別的手機(jī)，例如VetruTi開(kāi)始嘗試擴(kuò)大使用了藍(lán)寶石玻璃。蘋(píng)果對(duì)藍(lán)寶石玻璃的技術(shù)一直都非常強(qiáng)烈的關(guān)注，在研究開(kāi)發(fā)中至少投資5000萬(wàn)美元。蘋(píng)果在其批準(zhǔn)的專(zhuān)利文獻(xiàn)中詳細(xì)描述了在電子設(shè)備上應(yīng)用藍(lán)寶石玻璃的各種方法。藍(lán)寶石玻璃也已經(jīng)用在5s蘋(píng)果手機(jī)家庭鍵和照相機(jī)上。在2018年9月13日，iPhoneXR在2018年蘋(píng)果的秋季新產(chǎn)品發(fā)售中正式發(fā)行，但只使用藍(lán)寶石玻璃在攝像鏡頭面上，Iwatch、iPhone或者iPad今后要用多少藍(lán)寶石玻璃，要用在哪里都成了推測(cè)的焦點(diǎn)。2018年10月，英國(guó)的高級(jí)手機(jī)品牌Vertu在中國(guó)推出了世界性的新產(chǎn)品。新的ASTERP系列35000元以上標(biāo)價(jià)，最大亮點(diǎn)當(dāng)屬藍(lán)寶石水晶玻璃屏。
3藍(lán)寶石玻璃在電子產(chǎn)品的應(yīng)用推廣初探
如果這張薄的藍(lán)寶石玻璃材質(zhì)薄膜被安裝在正常的化學(xué)強(qiáng)化玻璃上，這種藍(lán)寶石玻璃材料可以有兩種優(yōu)點(diǎn)：藍(lán)寶石玻璃的耐傷性和化學(xué)強(qiáng)化玻璃的耐沖擊性。這個(gè)解決方案不僅可以用于手機(jī)和平板，而是電子產(chǎn)品的很多部分都可以來(lái)使用。
3.1基于美觀(guān)效果的應(yīng)用
電腦機(jī)箱作為電腦的核心集成平臺(tái)，不但起著裝載配件的作用，也能扮演裝飾和健康保護(hù)的作用。計(jì)算機(jī)底盤(pán)的布局非常重要，僅電源上置和下置的優(yōu)與劣就爭(zhēng)執(zhí)不下,另外，各種板的技能越來(lái)越精煉，NVIDIATesla技術(shù)以及SLI技術(shù)都讓機(jī)箱內(nèi)部格外壯觀(guān)。如果使用透明的底盤(pán)的話(huà)，各種布局不就一目了然了。2006年8月12日北京晚報(bào)新聞報(bào)道了市內(nèi)銷(xiāo)售一個(gè)叫做水晶宮的多彩透明箱。這是進(jìn)口的高質(zhì)量透明的壓克力材料，通過(guò)精密的切割工藝加工而制作的。這種外殼是用透明的有機(jī)玻璃材料制成的。有機(jī)玻璃的厚度約為5mm。機(jī)箱各部件邊框均經(jīng)過(guò)拋光，以避免各種拐角和毛刺剮傷用戶(hù),機(jī)箱采用四個(gè)彩燈風(fēng)扇、一個(gè)光管，使其在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)出幽藍(lán)燈光，給用戶(hù)營(yíng)造水晶夢(mèng)幻境界。可以用選擇的UV管，將機(jī)箱的內(nèi)部也裝飾得美麗。在機(jī)箱底的燈管中被釋放的藍(lán)色光，使整體的機(jī)箱看起來(lái)像是藍(lán)色大海的結(jié)晶宮殿。當(dāng)時(shí)，普通計(jì)算機(jī)箱的價(jià)格大約是400元，而這種計(jì)算機(jī)機(jī)箱的價(jià)格達(dá)到了1000元。許多發(fā)燒友用不同的工藝和厚度的亞克力，仿效制作透明的機(jī)箱。圖2是ZOL硬件論壇中cfz518網(wǎng)友制作的透明機(jī)箱。圖2亞克力透明機(jī)箱十分清楚地，電腦機(jī)箱無(wú)論側(cè)面透明還是全透明都很美觀(guān)，一定會(huì)有好的市場(chǎng)。藍(lán)寶石玻璃的耐磨和耐沖擊性可以將它作為顛覆性的透明機(jī)箱材料以及底盤(pán)和所有的支持板都可以采用。
3.2基于功能性改善的應(yīng)用
在發(fā)熱度多的計(jì)算機(jī)中，現(xiàn)在，機(jī)箱的主要考慮事項(xiàng)是提供了多少散熱風(fēng)扇或散熱風(fēng)扇預(yù)留位置和散熱孔的多少。關(guān)于機(jī)箱的材質(zhì)，機(jī)箱的前臺(tái)的塑料是ABS工程塑料。如果使用的塑料不太硬，或者非常脆，容易碎的話(huà)，機(jī)箱的質(zhì)量確實(shí)是一般的。如果使用鋼板至少要達(dá)到0.5mm以上，具有較高的硬度和彈性，如果厚度不充分，或者有一點(diǎn)力量可以彎曲，那也不是很好的材料。因此，太厚的塑料或鋼板，散熱性不好,如果太薄,支撐力不強(qiáng)，也難以滿(mǎn)足放射線(xiàn)防護(hù)性能。玻璃是熱量散少的材料，但比塑料、木、皮、布或其他材料更優(yōu)秀。美國(guó)專(zhuān)利商標(biāo)廳（USPTO）所發(fā)行的“連接技術(shù)”的蘋(píng)果的專(zhuān)利，說(shuō)明了電子設(shè)備，特別是在藍(lán)寶石玻璃上固定藍(lán)寶石玻璃的各種方法,特別提到了藍(lán)寶石玻璃的散熱功效。而且，藍(lán)寶石本身材質(zhì)的抗輻射能力是鋼化玻璃的2倍，能夠完全阻止中紅外線(xiàn)的放射線(xiàn)。用于顯示畫(huà)面的藍(lán)寶石玻璃可以有效地防止周?chē)獾母蓴_,將內(nèi)容更加鮮明，更鮮艷。防眩光的目的是減少畫(huà)面屏幕的反射,一是要改善畫(huà)面的顯示內(nèi)容在強(qiáng)烈的光下的模糊，另一個(gè)目的是保護(hù)眼睛。因此，有望運(yùn)用在更多的領(lǐng)域。例如，公共信息查詢(xún)、產(chǎn)業(yè)管理、電子書(shū)籍、軍事命令、多媒體教育、領(lǐng)導(dǎo)辦公室、電子游戲、汽車(chē)導(dǎo)航玻璃、醫(yī)療器械及其他設(shè)備。例如在儀表盤(pán)，中控臺(tái)，多媒體平臺(tái)，用防眩光寶藍(lán)石玻璃會(huì)有非常好的視覺(jué)體驗(yàn)。再如，屏幕放上白色的玻璃,反射很重，無(wú)法看清楚,甚至無(wú)法操作。銀行慢慢地使用了防眩光玻璃。目前,防眩光寶藍(lán)石玻璃分成噴霧和蝕刻兩種，對(duì)生產(chǎn)技術(shù)要求都很高，所以質(zhì)量非常穩(wěn)定。
3.3基于耐磨的應(yīng)用
藍(lán)寶石玻璃在照相機(jī)的保護(hù)蓋、指紋傳感器的保護(hù)以及計(jì)算機(jī)的傾向容易磨損的部分中被廣泛使用。筆記本電腦長(zhǎng)期使用中,邊角也很容易磨損，所以，藍(lán)寶石玻璃也可以作為筆記本電腦的殼體或者部分容易磨損的邊緣部分的優(yōu)選材料。
【參考文獻(xiàn)】
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�。�2］呂林素，何雪梅，李宏博，章西煥.紅寶石、藍(lán)寶石的加工技法.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2007.
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