9月6日,华为的Mate50如约而至,虽然没有了5G,但是依旧带来了不少惊喜。首个获得业内瑞士SGS五星抗跌耐摔权威认证的十倍耐摔的昆仑玻璃、全球首款支持北斗卫星通信消息、首发超变光XMAGE影像系统、首发鸿蒙3.0系统、创新应急模式,等等。硬件方面,没有麒麟芯片的加持,其配备的昆仑玻璃成为最大的亮点。十倍于普通玻璃的强度,究竟是如何做到的呢?
昆仑玻璃
2、普通玻璃为什么很弱玻璃这种东西,相信大家都熟悉。它有很多的特性,比如透明的,比如脆的一掉就碎。再比如,猛砸不碎。肯定还有些同学知道,玻璃它模糊了固体与流体的界限,就像那个滴了快一百年的沥青一样。玻璃的主要成分为二氧化硅和其他氧化物,是一种无规则结构的非晶态固体。也就是说,玻璃内部原子分子排列完全没有规律可言。而另一些材料,比如金属,它的原子排列就非常规整。
沥青实验
实际上,整齐划一的原子或分子排列结构,是影响其整体强度的主要因素,排列得越整齐,其强度就越强。材料的破坏,本质上是内部分子间或原子间相互作用力的分开。对于不规则排列的非晶态固体,微观角度下,原子或分子间的距离有大有小。间距大的地方,空隙就大,也更加的薄弱。这一现象,在宏观上,有专业术语,叫应力集中。而如果是排列规则的晶体结构,则原子或分子间距离处处相等,不存在薄弱环节。当然,这是理想情况。实际的微观结构中,不管是不是晶体结构,都会存在生产制造过程中的微观内缺陷。但是,整体上非晶态固体依然偏弱。
微观结构
所以,实际生活中,普通玻璃很脆,一掉就碎。它的抗拉强度约60MPa,抗压强度约1000MPa。玻璃同其他材料一样,抗压不抗拉。作为对比,我们看一下同样是脆性的铸铁的拉压强度,HT200的抗拉大概是200MPa,抗压则是750MPa。从对比中可以看出,玻璃非常的不耐拉,但是却非常耐压。其本质就是微观层面的原子或分子排列的问题。
3、如何增强普通玻璃的强度既然如此,那么能否从微观的层面,人为操纵玻璃原子或分子的排列,以提升其强度呢?答案显然是不现实的。人类还没有从微观层面大批量摆弄原子分子的能力。人类目前可以做的是,通过各种处理工艺,改变玻璃外层的致密度,也就是钢化、强化玻璃。力学分析发现,当物体表层非常挤压,形成一层致密的挤压层,存在着压缩的残余应力时,这个物体的整体强度就会大大提升。