Где применяется сапфировое стекло

Что такое сапфировое стекло? Свойства, сравнения и применение

Всем известно, что такое стекло, и большинству — что такое сапфиры. Красивые драгоценные камни, которые используются для изготовления ювелирных изделий. Ну а что же такое сапфировое стекло, для чего оно нужно и какое отношение имеет к минералам?

Различные виды

Существует три основные разновидности, используемые в современных условиях: плексиглас или, как его еще называют, пластиковое, а также минеральное и сапфировое стекла, хотя первое, по сути, им не является. На деле, конечно, типов гораздо больше, поскольку используются различные напыления, добавки и т. д. Без некоторой подготовки далеко не все смогут отличить одну разновидность от другой, но для специалиста и просто человека, имеющего некоторый опыт работы со стеклами, это не составит большого труда.

Основные свойства сапфирового стекла

Официально это вещество называется монокристаллический алюминий. Далеко не так красиво, правда? И на самом деле это вовсе не стекло, а кристалл. К сапфирам он имеет весьма посредственное отношение, ведь речь идет не о натуральных камнях, а тех, что получены в лабораторных условиях. Однако, это не умаляет прекрасных свойств этого материала.

КРАШ ТЕСТ САПФИРА! SAPPHIRE CRASH TEST!

Во-первых, он крайне износоустойчив. Его довольно сложно поцарапать чем-то, кроме алмаза, так что никакие потертости и помутнения ему не страшны. С одной стороны, это продлевает жизнь изделиям, но с другой — затрудняет обработку, а значит повышает стоимость производства. Во-вторых, этот материал обладает красивым глянцевым блеском и значительной прозрачностью.

И, в-третьих, он очень хрупок. Как ни удивительно, но, как и алмазы, обладая огромной твердостью, сапфировое стекло легко разбивается, поэтому к изделиям с его использованием следует относиться бережно.

Применение

В первую очередь, несомненно, плексиглас, минеральное или сапфировое стекло используются в часовой промышленности для защиты циферблата. Но в ближайшее время говорят о том, что они также будут использоваться как покрытие экранов смартфонов, ноутбуков и других электронных устройств. Минеральная разновидность используется уже достаточно долго, а вот сапфировое стекло для часов и сенсорных устройств было разработано относительно недавно. Разумеется, по этому поводу уже ведутся патентные войны, а конкуренты спорят, какой же вид все-таки лучше. Итак, чем отличаются два наиболее распространенных материала, и какому отдать предпочтение?

Минеральное или сапфировое: сравнительная характеристика

Они значительно отличаются по цене, по свойствам и распространенности. Свои достоинства и недостатки есть у обеих разновидностей. И тем не менее сапфировое стекло на часах стало, скорее, символом статуса, чем необходимостью, в то время как минеральное кажется уделом среднего класса. Так ли это на самом деле?

Какое стекло часов лучше? Акриловое, минеральное и сапфировое стекло на часах. Тест стёкол.

Сапфировое стекло тверже. Обычно по школе Мооса ему присваивается значение 9, в то время как минеральное довольствуется показателем в 6,5. Это значит, что любые металлические ключи могут его повредить. С другой стороны, сапфировое напыление может предотвратить эту проблему.

Минеральное стекло менее хрупкое. К сожалению, сапфировый кристалл очень легко разбить, поэтому бить молотком по циферблату часов не стоит. Последние же разработки и усовершенствования минерального стекла показали, что разрушить его в 2,5 раза сложнее.

Сапфировый кристалл толще и тяжелее. Для часов это не имеет серьезного значения, а вот для экранов электронных устройств — еще какое. Чем тоньше стекло, тем лучше сенсорный экран отвечает на прикосновения. Масса минерального стекла в 1,6 раза меньше аналога. Разница небольшая, но в связи со стремлением к компактности это может стать преимуществом.

Наконец, цена. Сапфировое стекло сложно обрабатывается, так что стоимость его производства примерно в 10 раз выше, чем в случае с минеральным. На его изготовление затрачивается больше энергии, а также этот процесс довольно неэкологичен.

Как отличить?

Прежде всего, это можно сделать по маркировке sapphire glass или crystal glass. Последнее относится к минеральному. Если же никаких маркировок нет или необходимо произвести проверку, то выяснять придется с помощью серии опытов.

Самый простой — определить, как быстро нагревается стекло. Сапфир остается холодным гораздо дольше, чем минеральная разновидность, но в данном случае необходимо, чтобы было, с чем сравнивать.

Еще один способ — попытаться поцарапать стекло чем-нибудь металлическим. Сапфировое не поддастся, а вот на минеральном может остаться царапина. К тому же в последнее время появилось столько новых технологий изготовления органических стекол, что их твердость существенно повысилась, так что даже этот тест может не помочь.

Еще один вид проверки тоже не отличается высокой точностью, но может быть полезным. Необходимо капнуть на стекло немного воды и наклонить поверхность. С органического стекла жидкость легко соскользнет, а к сапфировому, особенно с антибликовым покрытием, как будто прилипнет, сохраняя форму.

В любом случае, маркировка последней разновидности должна присутствовать обязательно. Также нужно помнить, что сапфировое стекло просто не может стоить дешево. Так что слишком низкая цена — повод усомниться в честности продавца и потребовать документы на товар.

Источник

Сапфировое стекло – новый технологический прорыв в стекольной индустрии

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

Сапфировое стекло – технология будущего

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.

ОКНА МЕДИА рекомендует: «Монокристалл» создаст самое высокотехнологичное оборудование для сапфирового стекла Полностью стеклянный iPhone 8 перестанет биться

Источник

Сверхтвёрдые сапфировые стёкла для смартфонов

Стекло Gorilla Glass не сравнится по характеристикам с искусственным сапфиром — прозрачной кристаллической формой оксида алюминия (Al2O3). Сапфир имеет твёрдость 9 по шкале Мооса, уступая из природных материалов только алмазу. Соответственно, он царапается только алмазом и веществами схожей твёрдости.

Высокопрочное стекло марки Gorilla Glass из алюмосиликата было получено в 1962 году и используется в промышленности с 2008 года. В то же время, на порядок более дорогой прозрачный сапфир сейчас применяется как сырьё для изготовления офтальмологических скальпелей, хрусталиков глаза, иллюминаторов в космических станциях, защитных стёкол на оптике ракет и самолётов, а также как защитное стекло на дорогих наручных часах и в некоторых других изделиях. В телефоне iPhone 5 сапфировое стекло защищает объектив фотокамеры.

Как и Gorilla Glass, искусственные сапфиры не применялись повсеместно в бытовой электронике только по причине высокой стоимости. Если сейчас лист Gorilla Glass стоит около $3, то аналогичный сапфировый лист стоит около $30. Но в последние годы резко увеличились объёмы производства искусственных сапфиров.

Для получения искусственного сапфира нужно расплавить Al2O3, после чего материал медленно остывает в специальных условиях, формируя кристалл сапфира. После России и США эту технологию освоили в Китае, Японии, Южной Корее, Украине, Беларуси и некоторых других странах, так что цены очень быстро снижаются. По оценкам аналитиков, уже через пару лет стоимость снизится до $20, а первая модель смартфона с сапфировым стеклом или тонким сапфировым покрытием может появиться уже в 2013 году.

Американская компания GT Advanced Technologies недавно объявила о разработке нового метода нанесения сверхтонкого сапфирового покрытия. Технология изначально разрабатывалась для изготовления плёнок солнечных фотоэлементов и была приобретена у другой компании Twin Creeks Technologies. Если этот метод доведут до стадии коммерческого производства, то стоимость «сапфировых экранов» снизится ещё вдвое.

Источник