买了新手机后，最担心的事就是手机屏幕因不可抗力遭到破坏，除了暴力摔打导致爆屏外，手机屏幕也很容易被各种高硬度的灰尘砂石刮花。因此号称“要伤害屏幕就先从我的尸体跨过去”的手机贴膜成为了每台手机的必备之物。
当今手机屏大部分采用钢化玻璃，莫式硬度5.5，而灰尘与砂石中常含有石英，莫氏硬度7。由于莫氏硬度低的物体会被莫式硬度高的物体刮花，因此当贴上去的保护膜莫氏硬度超过7时，理论上就无须再担心膜会被刮花——这就是莫氏硬度高达9的蓝宝石手机膜开始受到关注的重要原因。
蓝宝石膜和钢化玻璃膜抗刮性能对比（来源：富源科技）
注：蓝宝石俗称刚玉，是一种简单配位型氧化物晶体。蓝宝石晶体具有优异的光学性能、机械性能和化学稳定性，强度高、硬度大、耐冲刷，可在接近2000摄氏度高温的恶劣条件下工作。
蓝宝石保护膜该怎么制备？
虽然蓝宝石保护膜看上去很诱人，但高硬度带来优秀的耐磨性能的同时，也增加了其加工的难度。以下就是蓝宝石保护膜从氧化铝粉体到成品的遥遥万里路。
01蓝宝石晶体生长
目前蓝宝石常用的生长方法主要有泡生法、热交换法、提拉法、温度梯度法、冷心放肩微量提拉法等，也有很多针对上述方法的改进方法，例如在提拉法和泡生法的基础上，吸收两种方法的优点并加以利用的冷心放肩微量提拉法。
目前国内已知会生产蓝宝石手机贴膜的企业有广东富源科技股份有限公司，他们采用的是热交换法大尺寸长晶技术。该方法的原理是利用热交换器来带走热量，使得晶体生长区内形成一上热下冷的纵向温度梯度，同时借由控制交换器内的气体流量大小以及改变加热功率的高低来控制坩埚内的温度梯度，借此达成坩埚内熔汤由下慢慢向上凝固成晶体的目的。
往长晶炉中加入氧化铝原料（来源：富源科技）
由于此方法是在密闭的坩埚内进行单晶生长，这样生长的晶体较不容易受到炉体的污染，而且晶体由下往上凝固，使熔汤内的杂质因形成熔渣而漂浮在上方，比较不会溶入晶体内部，只要在将生长所得的晶体上方切除即可清除，可得较为纯净的晶体，并且可得较大的蓝宝石单晶，最大可达80kg。
热交换法单晶炉示意图
02粗加工
生长好的蓝宝石晶锭可以根据用途进行切割，与手机相关的除了保护膜外，还有就是后摄镜头盖板。而要制成手机贴膜类的方形产品，那么首先要根据尺寸要求，把蓝宝石晶锭切割成砖头，这个过程叫做“开方”。开放后的蓝宝石砖头表面还比较粗糙，在进行下一步工序前还需要进行平面成型处理（操作如下图所示）。
蓝宝石平面成型处理（来源：硬核拆解、富源科技）
接着，就需要把蓝宝石砖头切割成片。而为了工作效率高，一般晶体切割都是采用多线切割机切割，利用外层镀有金刚石颗粒的金刚石切割线的往复式高速切割运动，实现大尺寸蓝宝石晶体的多片切割，具有表面
损伤小、切缝损耗少、加工量大、切割效率高、切片质量好、运行成本低等诸多优点。
金刚线多线切割蓝宝石晶体（来源：硬核拆解、富源科技）
03精加工
由于切割后的蓝宝石晶片表面粗糙度很高，透光性差，因此为了达到手机贴膜的使用标准，后续还需要经过精加工，可分为双面研磨、激光切割、倒角、铜抛、物理化学抛光、清洗、检验几个步骤。
01
双面研磨
该步骤是为了初步降低其表面粗糙度，可使用双面研磨机配合碳化硼研磨液进行，直至表面粗糙度达0.4微米。
02
激光切割
激光切割主要是为了将手机贴膜上听筒、前置摄像头等区域切割分离出来，会使用大功率数控激光切割机以精确切割出最终的形状和尺寸。
03
倒角
一般我们买到手的保护膜，边缘都是有弧度、比较圆润的，这样就不会割手。精加工中“倒角”的主要目的就是实现这个效果。生产中会使用CNC数控设备对蓝宝石晶片进行持续数分钟的打磨。
04铜抛及化抛
主要目的是为了让蓝宝石晶片的表面粗糙度进一步降低。铜抛机配合金刚石研磨液可以把晶片表面粗糙度降至10nm左右，接着再使用物理化学抛光配合专用抛光液将晶片打磨至透亮的状态，最终表面粗糙度可被降低至0.5nm。
研磨、激光切割、倒角、化抛、成品（来源：富源科技）04丝印镀膜
丝印的过程就是根据客户的需求去印制图案，然后进行表干和清洗，那些带黑边的手机贴膜就是这样来的；镀膜的目的则是为了让手机贴膜具有更好的防指纹等功能。
转自《粉体圈》
