无惧2米高空跌落康宁大猩猩玻璃的前世今生

程可可

“大猩猩”的诞生

作为一家历史悠久的企业，康宁的历史可以追溯到1851 年，在光纤、消费电子玻璃面板占据了数一数二的市场份额。玻璃一直是康宁公司最主要的业务之一，从制作电灯泡到生产钢化玻璃，从日常玻璃制品到直升机风挡玻璃，康宁逐渐成为玻璃领域的领导者。而进入消费电子领域，是从2007 年与苹果的合作开始。

当时，苹果正打算推出首款iPhone，需要一块足够耐用的屏幕，追求完美的乔布斯找到康宁公司，希望康宁在6 周内开发出一款轻薄耐磨坚硬的玻璃面板。为此，康宁公司改进了“熔融下拉”工艺，在提高玻璃黏性的同时，使得玻璃具备了足够的抗压能力，这就是第一代康宁大猩猩玻璃。

熔融下拉工艺需要先将纯砂与其他无机材料加热到1000℃以上进行熔融，然后将熔融的玻璃搅拌均匀后流入一个称为“熔融封闭隔热管”的V 形底大型收集槽。熔融状态的玻璃从隔热管的两边均匀外溢，两侧玻璃流在隔热管的V 型底部融合。融合的玻璃流进入拉制设备，下拉出微米级厚度的玻璃板。接下来，玻璃还会经历一番离子交换的过程：玻璃成型要浸泡在硝酸钾溶液中使其发生离子交换反应，用钾离子置换原有的钠离子，最终获得强度更出色的玻璃面板，这期间还有很多更复杂的工艺和秘密配方。由于熔融下拉的生产过程高度自动化，手或者其他工具不会接触玻璃表面，后续无须进行表面研磨或抛光，生产出的超薄玻璃透光率高，且表面质量优秀，大大减少了生产时间和成本。

在大猩猩玻璃诞生之前，绝大多数手机用的都是塑料屏幕，表面容易磨花，手感与视觉体验也很糟糕。而康宁生产的第一代大猩猩玻璃同时具有轻薄、耐磨、防刮花的特性，为智能手机提供了出色的触控和视觉体验。趁着触屏智能手机发展的东风，康宁大猩猩玻璃由此开始成为手机屏幕的标配。

历经更迭，不断变强

2012 年消费电子展会（CES）上，康宁推出第二代大猩猩玻璃。相比之前的第一代产品，第二代大猩猩玻璃的厚度降低了20%，从1.0mm 减少为0.8mm。同时保持了行业领先的抗损性、坚硬度以及抗划伤性能，使终端设备拥有更纤薄、更时尚的设计，同时优化了画面显示亮度和触控体验。

2013年推出的第三代大猩猩玻璃带来了行业独占技术—“原生防损”技术（Native DamageResistance），通过调整玻璃分子基团技术来加强材质强度，在减轻划痕损伤的同时，有效延缓甚至阻止已有玻璃表面损伤的进一步扩大。这使得第三代大猩猩玻璃不仅拥有更强的抗破损能力，划痕的肉眼可见度也较前代减少了40%。即使在受损后，玻璃的后续强度也较前代增加了50%。加上致密化的新特性，受到冲压时能够将一部分冲击力吸收进玻璃之中，从而有效减少玻璃受损的概率。康宁也因第三代大猩猩玻璃站在智能手机玻璃盖板材料的行业巅峰，产品成为苹果与Android 的旗舰机型指定材料，产能供不应求。

随着iPhone 屏幕不断增大，苹果再次要求康宁对大猩猩玻璃进行改进，特别是在降低玻璃应力与提升玻璃表面硬度等方面。2014 年11 月，康宁推出了第四代大猩猩玻璃，号称是当时最坚硬的玻璃屏幕之一，展示出非常强的抗摔能力。从1 米高处掉落时，即使掉落到粗糙的表面上，其完好率仍可保持在80% 以上，坚硬程度是铝硅酸盐玻璃的两倍。而当时同样广泛被应用在智能手机上的钠钙玻璃，在同样的实验条件下破裂率接近100%。

2016 年7 月，康宁推出第五代大猩猩玻璃。此次最大的提升在于抗跌落表现，当屏幕正面朝下从1.6 米的高度跌落到粗糙表面时，其完好率能达到80%。相比第四代，第五代大猩猩玻璃在粗糙表面的抗跌落能力提升了1.8 倍，完好率是其他采用钠钙等材质竞品玻璃的4 倍。在耐磨性方面，第五代大猩猩玻璃也较四代提升了2 倍，同样是普通钠钙玻璃的4 倍。值得一提的是，由于耐摔性和耐磨性的增加，康宁不得不在厚度上做出妥协，第五代大猩猩玻璃的厚度达到了0.6mm，而第四代厚度仅为0.4mm。

2018 年7 月，康宁推出第六代大猩猩玻璃，相比于第五代大猩猩玻璃，第六代极大地提升了抗摔性，并且更加贴合现代设备设计需求。根据康宁给出的数据，人们平均每年要摔落7 次手机，平均一次从1.6 米或以上的高度跌落，而大多数场景还是从1 米或以下高度跌落。第六代大猩猩玻璃针对这种情况进行了改良，通过使用全新的、得到化学强化的玻璃组分，拥有更高的表层压应力，进一步提升了第六代大猩猩玻璃的抗损性能。在实验室测试中，第六代大猩猩玻璃平均能经受15 次从1 米高度到粗糙表面的跌落，这一成绩两倍于第五代大猩猩玻璃。相同测试条件下，钠钙玻璃和铝硅玻璃等其他竞品玻璃在首次跌落时就出现损坏。除了更坚固的玻璃强度，第六代大猩猩玻璃还针对前后都是玻璃的全面屏手机进行了优化，有更高的透光率、更好的触控灵敏度、更好的防刮等特性，适应超窄屏幕边框、无线充电、多彩配色等设计需求。

抗跌落、抗刮擦双提升

Victus 被康宁视为最坚韧的大猩猩玻璃，全新的命名与定位有关，此前的第一代、第三代产品侧重抗刮擦性能，第五代、第六代侧重抗跌落性能，而Victus 则实现了抗跌落和抗刮擦性能的同时显著提升。在实验室测试中，大猩猩玻璃Victus 能从高达2 米的高度跌落至坚硬粗糙的表面并保持完好，而铝硅酸盐玻璃通常从不足0.8 米的高度跌落时便出现损坏。相比第六代大猩猩玻璃，Victus 的抗跌落性能提升了25%，抗刮擦性能也提升了2 倍，与竞品铝硅玻璃相比更是高出四倍之多。从生产成本的角度来说，大猩猩玻璃Victus 出色的抗刮擦性能让生产线良率更高。无论是3D 的屏幕玻璃还是2D 的后盖玻璃，大猩猩玻璃Victus 的成本与第六代大致相当。

围绕消费者关心的性能方面，康宁通过四项模拟实验来展示大猩猩玻璃Victus 的性能。在努普刮擦试验中，以坚硬的钻头在玻璃上刮擦，结果显示铝硅玻璃仅施加4 牛顿的力就出现了严重划痕，Victus被施加8 牛頓的力后划痕轻微。残留强度测试通过加压来体现玻璃有划伤后的承受能力，经过上一个试验的Victus 施力100.5kg 后仍然完好。跌落测试塔模拟手机高空坠落到粗糙地面上的场景，Victus 跌落高度为0.5 米，跌落后完好无损。动态冲击跌落模拟将玻璃测试片安装在有一定弧度的基架上，模拟现实中跌落时产生的手机弯曲变形，Victus 冲击能量为6.67 焦耳，经历冲击跌落后没有损伤。

据康宁透露，大猩猩玻璃Victus 通过改良配方和对铝硅玻璃进一步的强化，实现了更好的抗跌落和抗刮擦性，即便开孔也不会对玻璃的坚韧程度有所影响。三星将在不久之后成为第一家使用Victus 的手机制造商。

写在最后

在“误打误撞”地进入消费电子领域后，康宁不断提升大猩猩玻璃的抗跌落、防刮擦能力，并紧跟手机在全面屏、无线充电、指纹识别等方面的设计需求，扩展新特性。截至目前，超过45 个品牌、超过80 亿台设备使用来自康宁的大猩猩玻璃，康宁大猩猩玻璃已经成为手机等移动终端的标配。不过随着柔性屏幕、折叠屏幕的兴起，未来手机的形态必定会更加多样化，康宁大猩猩玻璃又将如何适应未来的移动终端？