يُعد تصنيع زجاج الشاشات التي تعمل باللمس عملية متعددة الأوجه، تتضمن عدة مراحل معقدة بدءًا من اختيار المواد الخام وحتى الفحص النهائي للمنتج. ومن بين هذه المراحل، تبرز التقوية الكيميائية كخطوة حاسمة في تعزيز متانة الزجاج ومقاومته للصدمات الحرارية. تتضمن هذه العملية، التي يُشار إليها غالبًا باسم التقسية، مزيجًا من المعالجة الحرارية والتبريد السريع لتقليل معامل التمدد الحراري للزجاج، وبالتالي زيادة قوته ومقاومته للكسر.

اختيار المواد الخام لزجاج الشاشات التي تعمل باللمس

تبدأ عملية التقوية الكيميائية باختيار مواد خام عالية الجودة، مثل زجاج الجير الصودا أو زجاج البورسليكات، المعروف بخصائصه الكيميائية والحرارية الفائقة. يتم خلط هذه المواد بمواد كيميائية وإضافات مختلفة لإنشاء تركيبة زجاجية متناسقة. ثم يتم صهر هذه التركيبة في فرن عند درجات حرارة تتراوح بين 1400 درجة مئوية و1600 درجة مئوية، مما ينتج عنه زجاج منصهر.

تشكيل زجاج الشاشة التي تعمل باللمس والتلدين

وبمجرد إنتاج الزجاج المنصهر، يتم تشكيله باستخدام تقنيات مثل الزجاج الطافي أو الزجاج المنفوخ أو الزجاج المضغوط. وبعد التشكيل، يخضع الزجاج لعملية التلدين، وهي عملية معالجة حرارية تهدف إلى تخفيف الضغوط الداخلية التي قد تتسبب في التشقق أو التحطم بسبب الصدمة الحرارية. وأثناء عملية التلدين، يتم تسخين الزجاج إلى درجة حرارة محددة، تسمى نقطة التلدين، ثم يتم تبريده ببطء على مدار عدة ساعات. يسمح هذا التبريد التدريجي للزجاج بالاستقرار والتخلص من أي إجهاد ناتج عن عملية التشكيل.

الغمر في نترات الصوديوم

بعد التلدين، ينتقل الزجاج إلى مرحلة التقوية الكيميائية. ويتضمن ذلك غمر الزجاج في حمام من نترات الصوديوم المنصهر عند درجة حرارة 400 درجة مئوية تقريباً. تتفاعل نترات الصوديوم مع الزجاج، مما يخلق طبقة من الضغط الانضغاطي على سطح الزجاج. تعمل هذه الطبقة الضاغطة كعازل ضد الضغوط الخارجية، مما يعزز مقاومة الزجاج للصدمات الحرارية والكسر.

زجاج الشاشة التي تعمل باللمس دورات التقوية المتعددة والفحص النهائي

يمكن تكرار عملية التقوية الكيميائية عدة مرات لتحقيق مستويات القوة والمتانة المطلوبة. بعد ذلك، يخضع الزجاج لفحص شامل لاكتشاف أي عيوب أو عيوب، مما يضمن انتقال الزجاج عالي الجودة فقط إلى المراحل النهائية من الإنتاج. وكلمسة نهائية، يتم وضع طلاء واقٍ، مثل طلاء مقاوم للخدش أو طلاء مضاد للانعكاس، لتحسين متانة الزجاج وخصائصه البصرية.

الخاتمة

يُعد التقوية الكيميائية عنصرًا محوريًا في تصنيع زجاج الشاشات التي تعمل باللمس، مما يعزز بشكل كبير من متانة الزجاج ومقاومته للصدمات الحرارية. من خلال مزيج دقيق من المعالجة الحرارية والتبريد السريع والتفاعلات الكيميائية، يتم تشكيل طبقة من الضغط الانضغاطي على سطح الزجاج. يسمح فهم عملية التقوية الكيميائية وإتقانها للمصنعين بإنتاج منتجات زجاجية عالية الجودة للشاشات اللمسية التي تعمل باللمس والتي تلبي المتطلبات الصارمة للتكنولوجيا الحديثة.

ملخص الأسئلة الشائعة

س: ما هو الغرض الأساسي من التقوية الكيميائية في تصنيع الزجاج؟
ج: الغرض الأساسي من ذلك هو تعزيز متانة الزجاج ومقاومته للصدمات الحرارية من خلال إنشاء طبقة من الضغط الانضغاطي على السطح.

س: كيف يتم تشكيل الزجاج قبل عملية التقوية؟
ج: يتم تشكيل الزجاج باستخدام طرق مثل الزجاج الطافي، أو الزجاج المنفوخ، أو الزجاج المضغوط، ثم يتم تلدين الزجاج لتخفيف الضغوط الداخلية.

س: ما الدور الذي تلعبه نترات الصوديوم في عملية التقوية الكيميائية؟
ج: تتفاعل نترات الصوديوم مع الزجاج لتكوين طبقة من الإجهاد الانضغاطي، مما يساعد على مواجهة الضغوط أثناء الصدمة الحرارية، وبالتالي زيادة قوة الزجاج ومتانته.