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Apr 02, 2023

Appleの新しいiPhone 12セラミックシールドについて解説

Tutti i nuovi modelli di iPhone 12 hanno ciò che secondo Apple sono display capaci.

新しいiPhone 12モデルのすべてには、AppleがCeramic Shieldと呼ぶものを備えたディスプレイが搭載されています。 それは一体何でしょうか？ ここではセラミックシールドについて説明します。

まず、Apple のコメントは次のとおりです。

... 航空宇宙グレードのアルミニウム筐体を備えた洗練された新しいフラットエッジデザインと、ガラスマトリックス内でナノセラミック結晶を成長させる新しい高温結晶化ステップを追加することでガラスを超えたCeramic Shieldフロントカバーとの組み合わせにより、落下性能が向上します。 4倍に。

iPhoneは2007年に初めて出荷されて以来、ガラスディスプレイを搭載してきました。 ガラスについて知っておくべきことは、その二酸化ケイ素の分子がいかなる規則正しくも並んでいないということです。 このような物質は形を持たず、非晶質と呼ばれます。

他の物質は、原子が 3 次元の規則正しいマトリックスに並んでいます。 例としては、小規模ではありますが、金属、ダイヤモンド、サファイア、セラミックなどが挙げられます。 それらはいわゆる結晶構造を持っています。 耐久性が非常に高い傾向があります。

多くの iPhone 所有者が気づいているように、ガラスは硬い一方でもろく、かなり簡単に割れてしまいます。 時間をかけて、Apple (および他のスマートフォン メーカー) はコーニング社と協力して、より強力で傷つきにくいガラスを開発してきました。 現在は第 7 世代で、Gorilla Glass として知られています。 ウィキペディアより:

[ゴリラ] ガラスは、[製造中に] 独自の高温カリウム塩イオン交換浴に浸漬することにより、表面強度、傷を抑える能力、耐亀裂性を高めます。

ただし、化学強化にもかかわらず、古典的なゴリラ ガラスは依然としてガラスであり、アモルファス構造を保持しています。 結晶構造の強度（Appleのサファイアでの不運な冒険のように）と高い透明性の両方を与える方法があればいいのに。

それがコーニングが取り組んできたことです。 これは、Corning の Ceramic Sc​​ience ページからの短いバージョンです。

セラミックはガラスに近いものと考えられるかもしれません。

ただし、ガラスとセラミックの主な違いは、材料の内部構造を保持する化学結合にあります。 原子がランダムな順序で配置されているガラスとは異なり、セラミック材料の結合は、正イオンと負イオンが結合して規則的な結晶パターンを形成するときに発生します。その結果、曝露された光が散乱する可能性があります。 この現象により、通常は透明ではなく不透明な材料が生成されますが、透明なセラミックの例もあります。 [たとえば、Visions の調理器具。]

2 つの材料の中間にあるのがガラス セラミックです。これはガラスとして始まり、その後ほぼ完全に結晶質、つまりセラミック物質に変化します。 これは、慎重に制御された熱と、結晶が成長するための「種」を形成する核剤 (銀やチタンなど) を強力に加えることによって起こります。

これは、上から見た Apple の「高温結晶化ステップ」の説明のように見えます。

課題は、高い透明性とその他の望ましい光学特性を備えた方法で Ceramic Shield 製品を開発することでした。

ガラス内に結晶マトリックスが含まれることで、ガラスの強度と耐飛散性が 4 倍向上します。 これはエンジニアリングの大きな進歩です。 [しかもサファイアの数分の一のコストで。]

これで、iPhone 12 Ceramic Shield についてすべてわかりました。