Сапфировое стекло на часах что это такое?
Сапфировое стекло на часах является искусственным материалом, который по своим свойствам мало чем уступает натуральному сапфиру. Производят его довольно интересным способом: в разогретый до 200 градусов оксид алюминия добавляют сапфировый кристалл. Под воздействием высоких температур атомы двух элементов взаимодействуют, образуя в процессе затвердевания искусственный сапфир. После охлаждения готовый материал подвергается обработке и шлифовке. Изготовленное таким методом стекло обладает высокой степенью прочности и износостойкости. Технология изготовления считается сложной и дорогостоящей, что соответственно отражается на цене готового изделия.
П люсы и минусы менерала
Минеральное стекло бывает двух видов: кварцевое и силикатное. Для его изготовления используются различные разновидности сырья, в которое в процессе плавления добавляются оксиды металлов. Горячему веществу придают необходимую форму, постепенно охлаждая его. К преимуществам минерала относятся его хорошая прочность, прозрачность, а также невысокая стоимость. При бережном отношении срок службы саксессуара может быть неограничен. Но при ударе острого предмета оно может лопнуть или растрескаться. Также не рекомендуется использовать это изделие в густо запыленных местах или при работе вблизи химических реагентов. Его поверхность может потускнеть. Для улучшения уровня прозрачности минеральный материал необходимо подвергнуть небольшой шлифовке.
Какое стекло лучше?
Сравнивая минеральное и сапфировое стекло, первое конечно немного уступает по износостойкости. Прочнее искусственного сапфира только натуральный алмаз. Поэтому его можно поцарапать только алмазом или очень острым предметом. К мелким царапинам оно абсолютно не подвержено, чего нельзя сказать о минеральном. Но не стоит расстраиваться, если на часах с минеральным стеклом появились царапины, их можно легко устранить методом полировки.
Минеральный вариант такой же прозрачный и чистый, как и сапфировый, и внешне их сложно отличить друг от друга, но под прямыми лучами на таком нем появляются блики. По цене часы с сапфиров немного дороже, что может быть важно для рядового покупателя.
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.
В отличие от минеральных и пластиковых, сапфировые стёкла являются однокомпонентным материалом, полученным не путём сплава, а путём среза кристалла сапфира - драгоценного минерала. Кстати, первые в мире стёкла из сапфира были созданы именно для часов, что по сей день не утратило актуальности. Сапфир - это материал для стекла элитных часов престижных брендов, признак солидности.
По своему составу сапфир аналогичен оксиду алюминия, что и определяет свойства стекла:
- Исключительная твёрдость 9 баллов по шкале Мосса - выше только у алмаза. Это свойство использовали для получения часов, стекло которых всегда будет в идеальном состоянии, без шероховатостей, потёртостей и царапин. Материал корпуса будет скорее выдавать возраст часов, чем их циферблат.
- Плотность сапфира выше, чем у кварца, что обеспечивает большую массу стекла. Этот фактор человеком вряд ли ощутим.
- Природный цвет сапфира - синий за счёт примесей. Прозрачный сапфир нужного для среза размера получают в лабораторных условиях, буквально выращивая абсолютно чистый кристалл. Процесс очень непростой, учитывая, что один и тот же углерод на выходе при разных условиях может образовывать драгоценный алмаз и бросовый графит. Отличия - всего лишь в правильном формировании кристаллической решётки. Кстати, самый большой сапфир, который смогли вырастить в российской лаборатории, весит 300 кг.
- Хрупкость. Именно так: не смотря на высокую прочность, минерал легко разбить: то же стекло от смартфона, сброшенное с метровой высоты, разлетится на осколки. Поэтому, если удар часов о твёрдую поверхность не оставит трещин, то при падении часов, к примеру, на камешек, шансов у них мало. Хитростью часовых производителей стала особая конструкция корпуса часов: стекло слегка «втоплено» в корпус, так что удар приходится на материал корпуса, а не само стекло напрямую. Ещё один способ повышения надёжности часов - создание минерально-сапфирового гибрида: к минеральной основе припаивается сапфир. Получается стекло, довольно стойкое к повреждениям и которое практически невозможно поцарапать. Кстати, стоит такое стекло ещё дороже просто сапфирового.
- За счёт высокой прочности сапфировое стекло для часов достаточно тонкое. Поэтому его успешно применяют для создания ультратонких моделей часов.
- Внешне сапфировое стекло очень сложно отличить, как от обычного, так и от минерального. Вряд ли вам при выборе часов дадут попытки поцарапать циферблат проволокой - настоящему сапфиру ничего не будет. Пожалуй, единственная диагностическая попытка может заключаться в сжатии часов в ладони: сапфир долго остаётся прохладным, а минерал и стекло почти сразу нагреваются.
- Стоимость сапфира достаточно высока. Как найти природный кристалл нужной степени прозрачности и веса, так и вырастить его - мероприятие долгое и затратное. Срез кристалла шириной в 25 см будет стоить около 1000 долларов.
Сфера применения сапфировых стёкол
Сапфировые стёкла совершенно не нужны в спортивных моделях часов и часах для активного образа жизни. А вот для стильных городских часов, модных фешн-моделей и классических часов для бизнесмена - этот вариант идеален: дорого, стильно, сохраняет внешний вид.
Часы с сапфировыми стёклами в ассортименте «сайт»
Adriatica A1114.2161Q - мужская коллекция Bracelet. PVD покрытие. Кварцевый механизм ЕТА 955. Сапфировое стекло с антибликовым покрытием внутренней поверхности, устойчивое к возникновению царапин. Корпус и браслет из нержавеющей стали. Диаметр корпуса 42 мм. Водостойкость 5 атм.
Roamer 508293.41.05.05 - мужская коллекция Superior. Корпус из нержавеющей стали, диаметр 42 мм. Ремешок из натуральной кожи. Кварцевый механизм, калибр ETA 955, точность хода +/-15 секунд в месяц. Сапфировое стекло с антибликовым покрытием внутренней поверхности, устойчивое к возникновению царапин. Водостойкость 5 атм.
Essence ES6013FC.333 - женская коллекция Ceramic. Защита у заводной головки. Часы украшены кристаллами Swarovski (Сваровски). Корпус из нержавеющей стали. Браслет из керамики с раскладывающейся застёжкой. Кварцевый механизм, точность хода +/-15 секунд в месяц. Сапфировое стекло с антибликовым покрытием внутренней поверхности, устойчивое к возникновению царапин. Водостойкость 3 атм.
L Duchen D 241.70.61 - женская коллекция Collection 201-700. PVD покрытие. Корпус и циферблат украшены фианитами. Кварцевый механизм. Сапфировое стекло с антибликовым покрытием внутренней поверхности, устойчивое к возникновению царапин. Корпус из нержавеющей стали, диаметр 38 мм, толщина 6 мм. Браслет из керамики. Водостойкость 3 атм.
Обратил внимание на интересный факт. В iPhone 8 и 8 Plus Apple использует алюминиевую рамку. А в iPhone X для придания устройству премиального статуса компания делает ставку на сталь.
Провожу параллели с Apple Watch. Теперь в пару к более дешевым спортивным часам в алюминиевом корпусе компания предлагает такие же iPhone. И аналогичная история со стальными - для них модель X.
Тем не менее, iPhone X и стальные Apple Watch все-таки отличаются материалами. В первом используется закаленное стекло, а во вторых - сапфир. Неужели Apple зажала его для флагмана?
Именно в этом конфузе мы и собираемся разобраться.
Apple не использует сапфир в iPhone 8 и iPhone X
12 сентября 2017 года на очередной осенней презентации Apple представила три новых смартфона: iPhone 8, iPhone 8 Plus и iPhone X.
Последний производитель скрывал за занавесом One more thing… - и это закономерно, ведь устройство действительно оказалось достаточно интересным.
iPhone X получил 5,8 дюймовый экран, который практически удалось уместить в корпус iPhone 8. А все благодаря минимальным рамкам передней панели вокруг него.
Вместо Touch ID Apple в данном случае использует систему Face ID, работа которой базируется на удачном тандеме из современной фронтальной камеры и набора датчиков.
А вот iPhone 8 и 8 Plus не стали откровением. Они оказались только современным эволюционным продолжением iPhone 7 и 7 Plus. Поэтому они и не собирают очередь в Apple Store по всему миру.
Кроме компании-производителя iPhone 8, 8 Plus и X объединяют стеклянные задние панели. В данном случае они нужны для использования беспроводной зарядки по стандарту Qi.
Просто напомню - металлический корпус для этого не подходит.
Какой тип сапфира производитель выбрал для часов
Каждый интересующийся современной пользовательской электроникой определенно знает, что в стальных Apple Watch для защиты экрана используется сапфировое стекло.
В редакции сайт такие носит главный редактор - Никита Горяинов. И в сравнении с алюминиевыми в длительной эксплуатации они царапаются действительно заметно меньше.
Но речь в данном случае идет не о натуральном сапфире. Его стоимость и физические свойства делают неоправданным использование такого материала в электронике и аксессуарах.
Здесь используется искусственный сапфир, впервые разработанный в лабораторных условиях Огюстом Вернейлем в 1904 году. После уменьшения себестоимости он получил широкое распространение.
Такой сапфир сохранил природную твердость, но стал однородным и прозрачным. Его можно производить практически в любых размерах. Поэтому его используют достаточно активно.
Практически все дорогие часы сегодня используют для защиты циферблата именно искусственный сапфир. Акцент на этом материале делали и в дорогущих смартфонах Vertu.
Но места для сапфира в iPhone X за 90 тыс. руб. не нашлось.
Вместо сапфира в 8-X применяют закаленное стекло
Удивительно, но над закаленным стеклом с измененными физическими свойствами в рамках Project Muscle ученые работали еще в середине прошлого века.
Тем не менее, уже к 1959 году проект посчитали дорогим и бесполезным, поэтому прикрыли. Технологий для производства и использования тогда просто не было.
Работа над созданием нового материала продолжилась в 2006 году по инициативе руководителя Apple Стива Джобса - уже через год вышел первый iPhone с таким стеклом.
Уже тогда Джобс понимал, что всем смартфонам с большим сенсорным экраном нужна надежная защита, ответственной за которую в итоге оказалась компания Corning.
Самый известный современный продукт компании Corning - закаленное стекло с измененными физическими свойствами Gorilla Glass. Его используют Samsung, HTC, LG и другие компании.
Но после нескольких проб и ошибок в Apple в конце концов отошли от продукции Corning и сегодня используют собственный вариант закаленного стекла.
Оно развивается от года к году и в 2017 стало еще лучше.
Закаленные стекла в iPhone 7 и iPhone 8-X разные
Всего сегодня существует несколько способов определения твердости материала. Но самым простым и популярным давно считают шкалу Мооса.
Она предполагает 10-бальную ступенчатую систему, основанную на эталонных материалах, каждый из которых царапает находящийся на уровень ниже.
Тальк набирает минимальный 1 балл, алмаз - максимальные 10. Закаленное стекло оценивают в 5-7 баллов, а искусственный сапфир - в целых 9.
В iPhone 7 и iPhone 8-X используются разные закаленные стекла. Это с помощью самых простых тестов подтвердил популярный западный блогер из YouTube-канала EverythingApplePro.
Для этого он использовал специальный набор «царапалок», острие которых соответствует твердости по шкале Мооса и постарался оставить царапины на корпусе iPhone 7 и iPhone 8.
Оказалось, твердость стекла на iPhone 7 находится в пределах от 5 до 6 баллов, а iPhone 8 - от 6 до 7. Первый удалось поцарапать материалом 6-ти баллов, а второй - 7-ми.
Получается, в iPhone 8-X Apple использует более твердый материал.
Apple не использует сапфир не в целях сэкономить
Ощутимо большая твердость сапфира (9 баллов) гарантирует ему заметно меньшее число царапин. Но он отличается куда большей хрупкостью.
Смотрите, если достаточно сильно ударить или согнуть такой искусственный камень, он неизбежно треснет. Но при том же усилии со стеклом ничего не случится.
Искусственный сапфир проигрывают закаленному стеклу в прозрачности. Он отдает синим и другими оттенками даже при кропотливой полировке. И это плохо для передачи цветов экраном.
Как показывает практика, чаще всего в сервисные центры обращаются именно с разбитыми после падения экранами iPhone, поэтому использование закаленного стекла здесь закономерно.
А вот часы очень редко падают с руки - для этого нужно, чтобы ремешок расстегнулся. Ударить их слишком сильно тоже сложно, а вот поцарапать обо что угодно - легко.
Поэтому и получается, что в случае iPhone 8-X куда лучше использовать именно закаленное стекло, а не сапфир. А вот с часами обратная ситуация.
Надеюсь, мы достаточно прозрачно разобрали проблему. Удачи!
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.