您是否有过手机碎屏体验？手机外屏玻璃又称“保护玻璃”，是电子产品显示面板的重要组成部分，对整个显示面板起到支撑保护作用，避免破损与表面伤害。但日常使用中由于玻璃的易碎性，各种原因导致手机一不小心就会摔碎、压裂，维修与更换代价高昂，让使用者心痛不已。因此手机厂商在不断投入研发改进玻璃的力学特性，力争研发出不易损坏的手机外屏玻璃。今天，小编将向您介绍手机外屏强度的测试方法。
●为什么比普通玻璃强度大●
其实手机玻璃与普通玻璃两者的成分差异不大，只是手机玻璃所含二氧化硅成分更高、溶制温度更高，它们主要的区别是后加工的工艺。普通玻璃熔制成型之后，经过退火就可以了。而高强度外屏玻璃是先通过特殊处理使得普通玻璃析出微小晶相，然后在一定温度下使之长大，最终的成品是非晶体和晶体的结合体。晶体结构的存在，使得高强度外屏玻璃在抗摔落性能上优于普通的玻璃，是当前智能手机领域最为普及的高性能面板材料。
手机外屏玻璃熔制成型后，因为很薄，为了达到高强度，除了需要进行上述的物理钢化，还需要进行化学强化，就是将玻璃面板放置于熔盐中进行盐浴，熔盐中离子半径较大的阳离子（如K+离子）替换玻璃网状结构中较小的阳离子（如Na+离子），从而在玻璃表面及内部形成压应力。在玻璃受到外力作用时，压应力与部分外力抵消，增加玻璃的机械性能。
手机玻璃碎裂细部图
●大热的“超瓷晶面板”●
如目前热门的高端手机在外屏玻璃上使用了 “Ceramic Shield（超瓷晶面板）”防摔性能提高了 4 倍。其实这是一种玻璃改质工艺，在玻璃的生产过程中加入了金属氧化物晶粒作为晶种，通过增加新的高温结晶步骤使玻璃基体内的陶瓷晶体生长晶体化，改变玻璃态的非晶体结构比例，从而形成致密的微晶相与玻璃相结合高强度的多相复合固体材料。目前业内要客观评价玻璃的强度主要有两种方法，一是通过弯曲测试评价其抗弯性能和边缘强度。二是通过环弯曲测试检验玻璃的表面强度，将两种测试手段结合在一起，对于测试手机外屏玻璃的强度具有重要意义与参考价值。● 岛津应对方案 ●
岛津AGX-V电子万能试验机
测试样品为2种手机外屏玻璃试样厚度分别为0.67和0.77mm，无需预处理，直接居中放置在岛津特别开发的玻璃四点弯曲夹具上，根据（《ASTM C158-02玻璃弯曲强度的标准测试方法（弹性模量的测定）1）中的部分测试要求与手机外屏玻璃生产厂家的行业做法,将岛津玻璃四点弯曲夹具上跨距调整为25mm，下跨距调整为50mm，将手机外屏玻璃放在下支辊中间，设定预加载为1N，以10mm/min的速度施加弯曲载荷直到试样断裂试验结束。
手机外屏玻璃试样
外屏玻璃4点弯曲测试实施
实际样品测试
手机外屏玻璃四点弯曲测试
封合强度测试曲线
通过观察测试数据与曲线可以很直观地发现试样1的手机外屏玻璃数据偏差较大，而试样2的手机外屏玻璃试样弯曲强度偏差较小，数据比较稳定。由此也可以判断出试样1的手机外屏玻璃抗弯曲强度更大，而试样2的手机外屏玻璃产品品质控制更好，产品性能更稳定。
玻璃环弯曲测试
环弯曲夹具
环弯曲测试破坏情况
如上图，根据《ASTM C1499-01》标准的相关要求， 环弯曲夹具环形尖端部分半径为样品厚度的0.5-1.5倍，负载环与支承环直径比在0.2-0.5之间，对于玻璃这种高强度（σ>1 GPa），低弹性模量（E<100 GPa）的被测物，建议将直径比设置为0.2。负载环与支承环需与水平面保持垂直，使用90°V块对正。为了观察玻璃裂纹是如何形成的，在测量之前将胶带粘到负载环上。随后再试加载直至玻璃破裂。
环弯曲测试载荷-位移曲线与玻璃表面破坏情况
由试验结果曲线可很方便的获取玻璃环弯曲测试的载荷-位移曲线。岛津试验机测得测试体玻璃环弯曲其强度平均值为144MPa。
通过今天的介绍，相信大家对岛津试验机通过专用玻璃四点弯曲夹具和环弯曲夹具测试手机外屏玻璃强度应用有了较深的认识，借助岛津最近发布的AGX-V超高10000Hz的采样频率与精密的载荷，位移传感器，可以非常准确便捷地测定手机外屏玻璃的弯曲强度。而在手机外屏玻璃强度的改进与新技术新工艺研发改进的过程中，岛津试验机必能发挥举足轻重的作用，当您使用上配备高强度玻璃的手机时，岛津一直在背后默默支持。
