Что такое сапфировое стекло? Свойства, производство и применение сапфирового стекла. Сапфир или GorillaGlass — достоинства и недостатки
Самый ценный сапфир синего цвета, а вот кристалл красного оттенка уже называется рубином. В производстве сапфирового стекла используется бесцветный (чистый) камень.
Искусственный кристалл
Сапфиры добываются тем же способом, что и обычные ископаемые драгоценные минералы. В одноименных стеклах, не предназначенных для производства ювелирных украшений, заменяют синтетическим. В начале двадцатого века химик из Франции, Август Верней, вывел первый в мире искусственный кристалл сапфира. Придуманный им процесс изготовления камня используется и в наше время. Оксид алюминия нагревают до высоких температур и выдерживают некоторое время под большим давлением.
Физические свойства
Сапфировое стекло очень прочное и тяжело поддается обработке, при его резке применяются специальные алмазные пилы. По шкале Мооса (оценивается твердость материалов) сапфировое стекло имеет 9 единиц, для сравнения, закаленная сталь – 8 единиц. Также это стекло практически невозможно поцарапать. Благодаря своим свойствам оно получило широкое распространение в быту и в промышленности.
Применение
Сапфир применяется в изготовлении очень прочных стекол для научных приборов, пуленепробиваемых стекол. Сапфировые стекла устанавливаются в витрины больших торговых комплексов, в сканерах штрих-кодов, в камерах iPhone, в дорогих швейцарских .
Предполагается заменить обычные экранные стекла в смартфонах на сапфировые. Такие телефоны производятся, но только не массовые модели, а смартфоны премиум-класса. Самая продвинутая в новейших технологических разработках компания Apple надеется решить проблему изготовления недорогого массового сапфирового стекла.
Японская компания Asahi Glass Co и компания Corning выпустили несколько моделей мобильных телефонов с сенсорными дисплеями из химически закаленного стекла, но оно по своим характеристикам уступает сапфировому стеклу. Также компания GT Advanced Technologies пытается преобразовать сапфировое стекло, заламинировать тонкий лист этого стекла, но стоящих результатов пока не получено.
На сегодняшний день сапфировое стекло является самым устойчивым материалом к износу и царапинам, но у него есть и ряд недостатков – хрупкость (после сильного удара может раскрошиться) и высокая цена.
На прошлой неделе издание Wall Street Journal сообщило о том, что Apple собирается потратить $700 миллионов на новый материал для экрана iPhone . Этот материал называется «сапфир», он является суперпрочным материалом, который сможет прекрасно защитить сенсорный экран смартфона. Мы приготовили несколько интересных фактов о сапфире, о которых вы непременно должны знать.
Что это такое?
Это твердое кристаллическое вещество, обладающее рядом свойств, схожих со стеклом Gorilla Glass, которое в настоящий момент используется для экранов iPhone. Сапфир прозрачен, невероятно гибок, и на нем, в отличие от стекла, сложно оставить царапину. И самое главное, данный материал более устойчив к появлению трещин, в особенности, при падении устройства.
Сапфир, о котором мы говорим, отличается от природного материала, который можно найти на Земле. Это синтетическое вещество, созданное в лаборатории и приближенное к структуре натурального сапфира. И на самом деле, в вашем iPhone уже есть крошечная часть этого прочного материала.
Подождите, неужели Apple его уже использует?
Конечно! Объектив вашей камеры iPhone уже давно защищен слоем сапфира. В iPhone 5s его также использовали для защиты сканера отпечатков пальцев Touch ID.
А где еще используют сапфир?
В бронетанковой технике, при изготовлении иллюминаторов самолета, в дорогих часах и прочих сферах.
Насколько это твердый материал?
Сапфир является одним из самых сложных минералов на Земле. Он тверже стали, но более хрупкий, по сравнению с алмазом. Химически усиленное стекло может быть превосходным материалом, но сапфир лучше с точки зрения твердости, прочности и стойкости. Сапфир в 4 раза более стойкий материал, чем известный своими прекрасными свойствами Gorilla Glass. По шкале твердости Мооса , используемой для измерения твердости минералов, сапфир набирает 9 из 10.
Почему же его не используют другие производители смартфонов?
У сапфира есть и ряд недостатков. Во-первых, он бликует сильнее, чем стекло, а это может стать большой проблемой. Во-вторых, производители Gorilla Glass говорят о том, что они работали с сапфиром, начиная с 1970-х годов, и что материал не так крепок, как об этом заявляют, это подтверждают и их внутренние тесты. И что немаловажно, сапфир — очень дорогой в производстве материал. Каждый сапфировый экран обойдется Apple в 16 долларов, в то время как дисплей из Gorilla Glass стоит всего 3 доллара.
Где же будут производить сотни миллионов подобных экранов?
В прошлом году Apple купила огромный завод в Аризоне. Вы только представьте себе, по своей площади он занимает 20 футбольных полей! К тому же купертиновцы взяли в аренду оборудование у компании GT Advanced Technologies, специализирующейся на разработке кристаллических материалов. По прогнозам аналитиков, данный завод сможет производить в два раза больше сапфира, чем все остальные компании в мире.
И последний вопрос: будет ли использован сапфир для экрана iPhone 6?
Возможно. У аналитиков нет оптимистических прогнозов по этому поводу, поскольку производство данного материала — весьма проблемный процесс. В общем, на этот вопрос сможет ответить сама Apple, и уже совсем скоро.
При выборе наручных часов обратите внимание на качество стекла. Это важно, так как предотвращает попадание влаги в корпус и со временем покрывается мелкими царапинами.
Царапины: не мешают, но что-то не так. Пластик сильно царапается даже от постоянной носки пиджака из жёсткого материала или крахмаленых манжетов рубашки.
Что лучше? Решать вам.
Минеральные стекла (crystal glass)
изготавливаются из искусственно выращенного минерала кварца или «горного хрусталя». Минеральные стекла прочные, не царапаются и хорошо поддаются полировке. Долго сохраняют прозрачность и радуют невысокой ценой.
В сравнении с пластиком минеральные стекла прочны, долговечны, не требуют специального ухода и хорошо защищают часы от воды. Рекомендуются для применения в часах для пловцов, аквалангистов или дайверов.
Полировку стекла можно сделать в любой .
Сапфировое стекло (sapphire crystal) не мутнеет и не царапается. Не горит, не мокнет и настолько прозрачно, что его не видно. Это потому что такое стекло выполняется из выращенного цельного искусственного сапфира.
Из недостатков – дорогое, но такое стекло прослужит всю жизнь. Браслет износится, а корпус поблекнет, но стекло навсегда останется прозрачным. Сапфировое стекло можно поцарапать алмазом – единственным драгоценным камнем, который прочнее.
Сапфир легко поддаётся огранке, что помогает при изготовлении уникальных часовых стёкол.Дорогие сердцу часы обязательно должны быть надежно защищены от пыли, царапин и влаги.
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
Если вы стоите перед выбором хороших часов, в том числе
спортивных, то наверняка заметили, что, среди прочих характеристик, производитель почти всегда указывает материал, из которого сделано стекло, защищающее дисплей.
Почему это так важно и какими бывают стекла?
Характеристики стекла напрямую зависят от того, из чего оно сделано. Выделяют три основных вида материала :
1. Пластиковое стекло или органическое стекло. Этот вариант является самым бюджетным и используется, как правило, в недорогих моделях часов.
У такого стекла есть ряд преимуществ:
- Оно легко гнется под любую форму часов
- Мало весит
- Его трудно разбить
- Низкая цена.
Однако, этот материал далеко не идеален, в первую очередь потому, что его очень легко поцарапать. Не обязательно при этом скрести по часам ножом - органическое стекло может помутнеть и «затереться» даже от обычного (но регулярного) контакта с одеждой. Разбить его действительно сложно в силу волокнистой структуры, однако оно довольно сильно подвержено механическим повреждениям, легко гнется и не выдерживает большого давления.
2. Минеральное стекло. У него еще есть два названия: “Искусственный хрусталь” или “Силикатное стекло”. Такое стеклоимеет средние характеристики по всем параметрам - цене, весу, износостойости и прочности. Его гораздо труднее поцарапать, чем пластикое, но при проще разбить. Минеральное стекло - самый популярный вариант среди производителей часов.
К минеральному стеклу относится и Gorilla Glass - довольно известный материал, который используется в Iphone, а также в часах некоторых брендов. Такое стекло является довольно прочным, однако, как подтвердит вам любой пользователь Iphone - его легко разбить и получить «паутинку» трещин по всему экрану. Так как площадь экрана часов намного меньше экрана смартфона, то разбить его очень сложно - за много лет работы со спортивныим часами мы не помним и пары таких случаев.
Минеральное стекло используется во многих моделях Suunto, например, в линейке Ambit (кроме часов с пометкой Sapphire, о них чуть ниже).
3.
И, наконец, сапфировое стекло
. Другое название этого материала - монокристаллический алюминий. Это не те же самые 
сапфиры, которые используются в ювелирных украшениях - это специально выращенные кристаллы оксида алюминия. Такой материал дороже в производстве, в обработке, но при этом поцарапать его можно только более твердым материалом (а таких очень, очень мало), например, алмазом. Сапфир является одним из самых сложных минералов, известных человеку. Он тверже стали, но более хрупкий по сравнению с алмазом. Химически усиленное стекло может быть превосходным материалом, но сапфир лучше с точки зрения твердости, прочности и стойкости. Сапфир в 4 раза более стойкий материал, чем упомянутый выше Gorilla Glass. По шкале твердости Мооса, используемой для измерения твердости минералов, сапфир набирает 9 из 10.
Кстати, телефоны компании Apple имеют один элемент, сделанный из сапфирового стекла - именно им защищена камера смартфона.
Именно сапфировое стекло используется в самых дорогих часах. Даже если ваши часы с сапфировым стеклом будут по наследству носить ваши внуки, вряд ли они увидят хоть одну царапину.
Так как и производство и обработка сапфирового стекла - дело трудоемкое и дорогое, цена у него соответствующая. Так что имейте в виду, что аналогичная модель часов, но спрятанная за сапфиром, будет стоить значительно дороже. Suunto использует сапфировое стекло в самых премиальных моделях своих часов, например, в новинке 2016 года
Есть также промежуточные, комбинированные варианты - например, минеральное стекло с сапфировым напылением . Такая технология позволяет повысить устойчивость к царапинам без существенного повышения цены.
Что же выбрать? Если вы хотите часы «на века» и планируете активно и долго их использовать - выбирайте сапфировые стекла! Как ни крути, это самый престижный и самый качественный вариант для большинства видов часов, несомненно прибавляющий баллов их владельцу.
Ищите долговечный вариант, но хотите сэкономить? Выбирайте часы с минеральным стеклом!
Хотите большую коллекцию ярких пласмассовых часов, покупаете простые спортивные часы с секундомером и отсечками или ищите первые часы для ребенка? Выбирайте пластик!