Сапфир или GorillaGlass — достоинства и недостатки

Искусственный сапфир представляет собой отличный оптический материал для изготовления стекла. Сапфировые стекла стали одним из прорывов в стекольной промышленности и постепенно начинают завоевывать свою долю на рынке. О свойствах и области применения сапфиров рассказывает портал ОКНА МЕДИА.
Фото: Сапфировое стекло

Сапфировые стекла, изготовленные из синтетического сапфира, являются одними из наиболее устойчивых материалов к механическим повреждениям, высоким температурам и химическому воздействию, в отличие от обычного стекла.

Сапфир обладает особыми прочностными характеристиками, являясь очень твердым минералом, по своим свойствам уступая лишь алмазу. Синтетический монокристалл стал (сапфир) прорывной технологией, благодаря своим свойствам.

Свойства сапфира и метод производства

Открытый в 1902 году французским химиком Огюстом Вернейлем, искусственный сапфир начал завоевывать рынок. Это анизотропный кристаллический материал, который способен сохранять свою целостность даже в сложной физической среде.

Он имеет температуру плавления свыше 2000˚С, что делает его идеальным для применения при высоких температурах. Также синтетический монокристалл является химически инертным и легко выдерживает агрессивное химические вещества (например, промышленные газы). Кроме того, он способен передавать лучи видимого, ультрафиолетового и инфракрасного излучения, диапазон светопропускания которых составляет от 150 нм до 6,0 мкм, что намного шире, чем у большинства материалов. Это делает его идеальным материалом для окон, мобильных устройств (лучше передает сигнал), и особенно востребованным в военной и авиационной промышленности.


Фото: Прозрачное сапфировое стекло

Рост кристалла происходит из расплава оксида алюминия и осуществляется в печах в вакуумной среде при температуре плавления выше 2000˚С. Тщательный контроль и регулирование температурного режима позволяет выращивать монокристаллические сапфиры различной формы (стекло, пластины, цилиндры и т.д.). Полученные монокристаллические куски затем выкраиваются по форме, обрезаются и полируются до совершенства.

Высокая устойчивость к истиранию и царапинам (9 по шкале Мооса), широкий спектр передачи оптического света делает искусственный сапфир почти идеальным материалом для применения.

Практическое применение сапфировых стекол

Искусственный сапфир является отличным материалом для применения в различных сферах промышленности. Сапфировые стекла используются в гражданском и военном секторах авиации для того, чтобы облегчить посадку и взлет в ночное время и при плохой видимости (туман, дождь и т.д.). Сапфировое стекло используется в инфракрасных камерах на носу самолетов, которые анализируют расстояние от и до земли и обеспечивают маневренность авиалайнера. Также сапфировые стекла применяются и в наземных транспортных средствах в сочетании с несколькими слоями ламинированных стекол.

Высокие оптические, электрические, химические и механические свойства сапфировых стекол делают их идеальными для различного применения, зачастую благодаря своим характеристикам сапфировые стекла становятся единственным материалом для решения сложных задач инженерного проектирования.

Единственный в России завод «Монокристалл» - стартап, который появился благодаря поддержке РОСНАНО, активно занимается выращиванием искусственных сапфиров и поставкой сапфирового стекла на мировой рынок. Льготный кредит на разработку высокотехнологичного оборудования для производства искусственных монокристаллов больших размеров, позволит компании в будущем занять до 30% мирового рынка.

Доля сапфирового стекла интенсивно растет в последние годы, оно не заменит традиционное флоат-стекло, так как его размеры ограничены, но станет все больше применяться в различных отраслях промышленности, где необходимы повышенные требования к прочности и устойчивости стекла.

Часы в современном мире – это не только атрибут для проверки времени. Сейчас они играют роль красивого аксессуара, который подчеркивает стиль и статус владельца. Модные коллекции от именитых часовых брендов поражают воображение драгоценными металлами, экзотической кожей для ремешков, самыми точными и надежными механизмами. Однако выбор аксессуара должен учитывать не только эти параметры. Важный нюанс – стекла на часы . От этого будет зависеть не только их внешний вид, но и надежность, и долговечность изделия.

Часовой механизм очень капризен, любая пылинка или частичка влаги способны привести к сбоям в работе. Именно поэтому для защиты, как его самого, так и циферблата используют стекло. Оно отличается по составу, форме и толщине. Наиболее популярны три материала, каждый из которых рассмотрим подробнее.

Акриловое стекло на часах

Его еще называют оргстеклом, пластиковым или хезалитом. За редким исключением используют его в недорогих моделях.

Одно из его преимуществ – способность принимать практически любую форму. Это облегчает подгонку к корпусам разного формата. Акриловый вариант легок и ударопрочен. Эти показатели делают пластик надежным компонентом в спортивных моделях часов. При этом оргстекло легко оцарапать, даже от трения о ткань рубашки. Это делает его мутным, и доставляет трудности при взгляде на циферблат. Но недостаток несущественен, поскольку пластик легко ошлифовать от царапин. Так же из-за своей доступности и выгодной цены можно быстро и просто заменить новым. Наряду с весомыми плюсами у акрила есть минус – гигроскопичность. Влага губительна для механизма, поэтому все больше предпочтений часовщики отдают минеральному и сапфировому вариантам.

Минеральное стекло для часов

Материал носит название искусственного хрусталя или силикатного стекла. Как и пластик является недорогим, однако при этом гораздо более прочным. Из-за своей распространенности в часовом деле (90%) чаще называется «обычным».

Для увеличения прочности минеральное стекло закаляют. При закалке наружные слои сильно сжимаются, а внутренние сильно растягиваются. Такое положение образует напряжение в стекле, за счет которого обеспечивается высокая термическая и механическая прочность. По сравнению с «обычным» эти показатели увеличиваются в 5-7 раз. Даже если его разбить, оно распадается на мелкие осколки с тупыми краями, безопасными для человека.

Сапфировое стекло для часов

Его изготавливают из кристаллов оксида алюминия (AL203), выращенных искусственно. Обладает высокой степенью твердости. Однако такой высокий показатель делает материал очень хрупким, разбить его достаточно легко. Царапины на сапфировом стекле отполировать можно только алмазными щетками, что очень дорого. Гораздо выгоднее просто заменить на новое. Но поскольку материал очень надежен и устойчив к царапинам, такая операция не понадобится в течение долгих лет. Такие детали устанавливают в часах ценового диапазона средний и премиум.

Отличительная черта сапфирового стекла – блеск. Он не теряется на протяжении многих лет. Именно поэтому для такого материала применяют антибликовое покрытие (anti-reflective).

Следует помнить, что и пластиковый, и минеральный, и сапфировый вариант нуждается в бережном обращении. Протирают его мягкой тканью. Необходимо избегать прямых ударов, а в случае, когда стекло разбилось, остановить механизм и обратиться в сервис, в котором без труда подберут необходимые

Рассматривая несколько вариантов часов для приобретения, покупатели обращают внимание не только на часовые механизмы. Их интересует внешний вид, ширина браслета, и материал стекла аксессуара. Какое же выбрать - сапфировое или минеральное, какое из них сможет служить дольше? У каждого из этих вариантов стекла есть свои преимущества и недостатки, о которых стоит узнать прежде, чем вы выберете модель наручных часов. Это поможет вам в будущем избежать разочарований.

Сапфировые стекла в часах

Синтетическое сапфировое стекло на часах плюсы имеет неоспоримые. Но вы сразу должны отдавать отчёт в том, что речь идёт о стекле, изготовленном из сапфиров синтетического происхождения. Их отличает характерный блеск, они весьма долговечны в процессе службы и их покрытие устойчиво к механическим повреждениям. Натуральные драгкамни для изготовления стекла сегодня не используются. Это слишком дорого и не практично. Такие часы стоили бы баснословные деньги и не каждый мог бы себе позволить их приобрести.

Обращаясь к параметрам шкалы твердости по Викерсу, можно даже прийти к выводу, что повредить такое стекло просто невозможно. Так что, теперь, когда вы знаете ответ на вопрос, можно ли поцарапать сапфировое стекло – он звучит как нет, вы можете перейти к его слабым сторонам. А они, несмотря на заявленную прочность, всё-таки имеются. Сапфировое покрытие очень хрупкое, и достаточно сильно ударить по нему, как стекло может разлететься на мелкие кусочки. Но если вы будете соблюдать осторожность, с вашими часами этого не случится и они будут радовать вас своей точностью и отменным внешним видом.

Минеральные стекла в часах

Хотите знать, чем отличается минеральное стекло от сапфирового, лучше оно или хуже? К сожалению, у минерального стекла не такие высокие характеристики надежности и прочности, как у предыдущего варианта. Это компенсирует более доступная цена. Часы с таким корпусом нельзя считать долговечными. На стекле легко в результате неосторожного обращения могут появиться царапины, да и со временем оно становится тусклым. Зато, минеральное стекло устойчиво к толчкам и ударам, в отличие от сапфирового у него приемлемая для широкого круга покупателей цена.

Как узнать какое стекло в часах

Если вы размышляете над тем, как определить сапфировое стекло на часах, в ситуации, когда производитель часового бренда умолчал об этом, рекомендуем воспользоваться одним из советов:

Сапфировое стекло нагревается дольше минерального – если вы возьмете в руки часы, засеките, сколько секунд пройдёт прежде, чем стекло часов станет той же температуры, что и ваши руки. Дольше будет нагреваться сапфировое стекло. Тогда как минеральному будет достаточно пары секунд, чтобы оно стало тёплым.
У сапфирового стекла и минерального разные характеристики поверхности – если капнуть на такие стекла каплю воды, то на поверхности минерального происхождения она оставит след "дорожкой". Тогда как на покрытии из синтетического сапфира она не оставит следа.
Максимально точный результат смогут предоставить измерения твердости стекла по шкале Викерса с помощью специального оборудования. У минерального стекла эти показатели будут колебаться в диапазоне от 500 до 800, тогда как для синтетического сапфирового стекла будут характерны более значимые результаты – от 2200 до 2300.

Если вы цените красоту и долговечность - выбирайте стекло из синтетического сапфира. Если же вас больше привлекает практичность и доступность - часы с минеральным стеклом станут хорошим вариантом выбора.

Сделало поставки из Федерации привлекательными для заокеанских партнеров. Идеологические разногласия и санкции бизнес отставил в сторону. Контракт подписан в 2015-ом году.

К наступающему 2017-му «Монокристалл» за счет масштабного заказа «захватил» 30% мирового . В названии отечественной компании, кстати, сокрыта суть продаваемого материала. Приступим к расшифровке.

Что такое сапфировое стекло?

Обычное, то есть минеральное стекло, получается путем переплавки шихты. Так называют смесь компонентов. Как тесто формируют, перемешивая яйца, муку и масло, так для стекла перемешивают песок и оксиды .

Предпочтительны соединения элементов щелочного и щелочноземельного . В таблице они располагаются в первых двух группах. Шихта переплавляется, доходя до однородной массы. После, материал застывает, становясь привычным стеклом для окон, , ряда .

Сапфировое стекло однокомпонентное . Ничего не смешивают и не переплавляют. Материал является сплошным срезом . Это тоже минерал, причем, .

Но, дабы отделить стекло высоких характеристик от обычного, его не принято называть минеральным. Чем же характеристики версии столь высоки, разберемся далее.

Свойства сапфирового стекла

Свойства сплошного среза кристалла напрямую связаны с характеристиками самого камня. Он отличается . По она равна 9-ти баллам. Столько же у .

Собственно, и является разновидностью корунда, то есть, оксида . В обычном стекле используется оксид , именуемый минерологами кварцем.

Его на 2 балла ниже показателя . По сути, превосходит героя по лишь . Но, стекла из него излишне хрупки и экономически не выгодны.

Царапина на сапфировом стекле – явление исключительное. Не же скрести по поверхности. А вот хрупкость, хоть и меньше, чем у , но тоже доставляет хлопоты.

Так, смартфоны с сапфировым стеклом uBreakFix остаются невредимыми при большинстве падений лишь за счет выступающего над экраном корпуса. Хитрость производителя спасает продукцию.

Однако, на тестированиях стекла из смартфонов доставали и бросали отдельно. Падая с метровой высоты, покрытия разбивались. Если бы смартфоны были чьими-то, потребовалась бы замена сапфировых стекол.

В спорах, какое стекло минеральное или сапфировое лучше , производители нашли компромисс. Материалы совместили. Снизу стали располагать минеральное сырье, а сверху припаивать к нему сапфировое.

Основа уберегает покрытие от расколов, а верх противостоит царапинам. Однако, комбинированное стекло, как правило, еще дороже сапфирового из-за сложности , посему, используется редко.

По гибкости сапфировое стекло равно минеральному, что неплохо. Податливость классического покрытия достойная. Однако, показатели одинаковы при совпадающей толщине стекол.

В случае с сапфировыми, производители склонны применять более тонкие экземпляры. Это вызвано не столько желанием сэкономить, сколько тяжестью материала.

Плотность сапфира больше, чем у , соответственно, весомее. В тех же смартфонах минимальная масса – один из показателей престижа и качества. При этом, сапфировые стекла тоже престижны.

Вот производители и пытаются найти баланс. Кстати, устанавливать сапфир на смартфоны первыми стали именно Apple. Но, производить материал корпорация не решается. Узнаем, как это делают другие.

Производство сапфирового стекла

Сапфировые стекла получают в лабораториях. Природные , как правило, содержат примеси. Они влияют на минерала. Не зря, сапфиры в ювелирных , зачастую, .

Бесцветные, еще и прозрачные, без загрязнений кристаллы встречаются редко и стоят дороже лабораторных. Еще сложнее найти камни подходящих размеров. Где взять кристалл, срез которого сможет закрыть экран смартфона? Вот и формируют в лабораториях.

В лабораториях российского «Монокристалла» отмечают, что выращивая сапфир важно не напутать с построением атомов, его слагающих. Так, и бросовый состоят из .

Отличаются материалы за счет разной кристаллической решетки. Особенно сложно соблюсти ее при выращивании кристаллов-гигантов. В «Монокристалле» смогли поставить рекорд.

В лабораториях российской компании «родился» 300-килограммовый сапфир. Возможно, будут новые заказы, ведь гигантские срезы стекла прочат скачек в развитии высоких технологий. Начиналось использование сапфирового материала тоже с них, но на рубеже 19-го и 20-го веков. Пройдем путем истории.

Применение сапфирового стекла

Первое в мире сапфировое стекло сделали для часов . Предложение остается актуальным. У сапфирового покрытия исключительная прозрачность, не искажающая показатели циферблата. При этом, минерал искрится и поражает .

Вторым применением сапфирового стекла стали светодиоды. Здесь пригодилось свойство кристаллов быстро проводить тепло. В 80-е светодиоды на основе сапфиров стали производить в промышленном масштабе.

Смартфон с сапфировым стеклом

Началось все с подсветки кнопок на . После, перекинулись на светодиодные экраны. Сапфировое стекло на часах не дает экономии энергии. Но, в светодиодах, самоцвет минимализирует расход ресурса.

Именно это стало причиной увеличения срока работы ноутбуков без подзарядки. До использования сапфировых светодиодов львиную долю энергии съедала подсветка экранов.

Способность сапфирового материала проводить тепло служит одной из диагностических особенностей сырья. Внешне, его сложно отличить от минерального. Однако, последнее быстрее нагревается, если сжать в ладонях. Сапфир долго остается прохладным.

Для источников света сапфирового стекла требуется меньше, чем обычного. Поэтому, материал стали применять в телевизорах. Это позволило сделать их тоньше. Теперь, светодиоды стали заменой стандартного освещения.

Если говорить об экранах, то со смартфонов их планируют «перекинуть» и на планшеты. В общем, сфер применения много и не мешает прицениться. Ознакомимся с предложениями.

Сразу оговоримся, речь пойдет о брендовых статусных наручных часах, которым пластик «не по чину». Не потому, что материал дешевый и не подчеркивает благосостояние. Просто он быстро теряет прозрачность и целостность. Задачей стекла является не только отличная видимость циферблата, но и защита механизма. Учитывая, что во многих моделях часов механика сверхточная, иногда ручной работы, обеспечить его сохранность - дело чести мастера. Поэтому при изготовлении брендовых часов используют минеральные или сапфировые стекла. В чем разница? Давайте разбираться.

Минеральное стекло

75% наручных часов защищены такими стеклами. Они отлично предотвращают попадание пыли и влаги внутрь корпуса, не позволяя «убить» механизм. Обладают следующими свойствами:

• прочные. Их сложно разбить прямым ударом;
• износостойкие. В процессе ношения редко появляются царапины;
• долговечность. Срок службы при правильном уходе более 20 лет;
• возможность полировки и несложный уход.

При невысокой стоимости подобные качества делают часы с минеральным стеклом особенно популярными. Следует отметить небольшие недостатки: после длительной эксплуатации мутнеет и нуждается в замене.

Сапфировое стекло

Защита циферблата и механизма, выполненная из искусственного сапфира, отличается высокой износостойкостью. Чтобы нанести царапину на стекло вам понадобится, как минимум, купить алмаз, другими минералами сапфировую поверхность повредить практически невозможно. Кроме того, часы с подобным стеклом у заботливого владельца прослужат почти бесконечно. Может износиться корпус, браслет, а стекло останется прозрачным и целым.

Минус - хрупкость материала. Из-за высокой твердости искусственного сапфира стекло может не выдержать сильного удара и просто расколется.

Как определиться с выбором?

Чтобы знать, где именно «собака зарыта», давайте сравним оба варианта стекол по нескольким показателям:

• износостойкость. Минеральное можно повредить в результате неаккуратного обращения, но оно полируется. Сапфир повредить практически невозможно;
• прочность. При сильном ударе сапфировое стекло можно разбить, минеральное более устойчиво;
• стоимость. Для изготовления минерального стекла используются более дешевые компоненты, поэтому итоговая цена минерального текла ниже, чем сапфирового.

Есть ли альтернатива?

Помните, часовое производство постоянно растет и развивается. Сегодня ведущие бренды предлагают продукцию по приемлемой цене высокого качества не только с сапфировыми стеклами. В чем хитрость? Недорогое минеральное стекло покрывается сапфировым напылением или добавляется антибликовый эффект. Многие бренды дополнительно закаливают материал, повышая влагостойкость и прочность стекла и, соответственно, обеспечивают лучшую защиту циферблата и механизма. Правда от помутнения минерального стекла пока «лекарства» не изобрели.

Заходите в , чтобы лично убедиться: статусные аксессуары для любого бюджета легко подобрать в несколько кликов. Профессиональную консультацию и оригинальное качество - гарантируем.