Jei kada susimąstėte, kodėl vieni laikrodžiai kainuoja labai brangiai, o kiti – labiau prieinami, atsakymas tikriausiai slypi medžiagose. Vienas iš labiausiai aptarinėjamų komponentų yra garsusis safyro stiklas – medžiaga, kuri skamba kaip itin prabangi, bet iš tikrųjų yra... chemijos inžinerijos stebuklas pritaikytas mūsų riešui ir šiuolaikinėms technologijoms.
Daugelis žmonių mano, kad laikrodžiuose naudojamas safyras yra brangakmenis, išgaunamas iš kasyklos, tačiau realybė yra visai kitokia. Kalbame apie sintetinį junginį, kuris sukėlė revoliuciją pramonėje ne tik dėl savo savybių. blizgesys ir skaidrumastačiau dėl atsparumo talpos, kuri pranoksta įprastą stiklą, jis tampa auksiniu standartu tiems, kurie nori, kad jų aksesuaras laikui bėgant nesugestų.
Sintetinio safyro kilmė ir gamyba
Viskas prasidėjo 1902 m., kai prancūzų chemikas Auguste'as Verneuil'is atrado, kaip sukurti sintetinius kristalus naudojant aliuminio oksidą. Vadinamasis Verneuil procesas Tai apima aliuminio oksido miltelių įmetimą į deguonies vandenilio liepsną, nukreiptą į substratą, taip susidarant ašaros formos monokristalinei nuosėdai. Nors šis metodas yra labai efektyvus, jis sukuria vidinius įtempius, dėl kurių medžiaga... gana trapus tam tikromis sąlygomis.
Kad išspręstų šią problemą, 1916 m. chemikas Janas Czochralskis sugalvojo kitokį metodą. Vietoj liepsnos naudojamas molibdeno arba iridžio tiglis, kuriame safyro kristalas panardinamas į išlydytą aliuminio oksidą ir labai lėtai išgaunamas. Tai leidžia sukurti dideli safyro blokai (kartais vadinamos „morkomis“), kurios gali sverti iki 200 kilogramų, idealiai tinka tiksliam pjovimui ir stabilesniems paviršiams.
Taip pat yra pramoninis metodas, pagrįstas aliuminio oksido aglomeravimu ir sukepinimu karšto izostatinio presavimo būdu. Rezultatas yra polikristalinė medžiaga Nors ir skaidrus, jis išlaiko nedidelį poringumą, todėl yra perspektyvi alternatyva įvairioms pramonės reikmėms, kur nebūtinas monokristalo tobulumas.
Fizikinės savybės ir Moso skalė
Norint suprasti, kodėl ši medžiaga tokia ypatinga, reikia pakalbėti apie Moso skalę. Šioje sistemoje, kuri matuoja atsparumą įbrėžimams, deimantas yra karalius, turintis 10 balų. Safyras yra iškart po jo, turintis vertė 9tai reiškia, kad praktiškai neįmanoma subraižyti kasdieniais daiktais, tokiais kaip raktai, monetos ar net virtuvės stalviršio plienas.
Tačiau ne vien kietumas esmė. Sintetinis safyras turi... optinio perdavimo juosta Įspūdingas, nes praleidžia šviesą nuo ultravioletinių iki artimojo infraraudonųjų spindulių. Be to, jis atlaiko itin aukštą lydymosi temperatūrą, siekiančią 2030 °C, todėl yra nepakeičiamas aplinkoje, kur karštis būtų mirtinas bet kokiam kitam stiklui.
Safyras, palyginti su kitais laikrodžių kristalais
Pirkdami laikrodį, paprastai randame tris pagrindinius variantus: pleksiglasą, mineralinį kristalą ir safyrą. Plexiglasas, labai dažnas retro stiliaus laikrodžiuose arba „Swatches“ laikrodžiuose, iš esmės yra plastikas. Jis yra lankstus ir nelūžta lengvai, bet... Vien pažiūrėjus į jį, jis subraižo.Tačiau jis turi pranašumą, kad jį galima lengvai nupoliruoti namuose naudojant specialias priemones.
Kita vertus, mineralinis stiklas yra tarpinis variantas. Jis yra atsparesnis nei plastikas, bet... daug labiau pažeidžiamas nei safyrasKai kurie prekių ženklai, pavyzdžiui, „Seiko“, bandė panaikinti šią spragą kurdami „Hardlex“ (sukietintą mineralą) arba „Sapphlex“, kurie maišo safyro lakštus su mineralais, kad gautų geriausias abiejų pasaulių savybes nedidindami kainų.
Safyro kristalas, nors jis yra brangiausias ir turi trūkumą, nes labiau atspindintis (dėl ko kartais reikia pridėti antirefleksinę dangą), tai logiškas pasirinkimas tiems, kurie nori, kad laikrodis tarnautų visą gyvenimą. Kadangi jis pagamintas iš sintetinio pluošto, jam trūksta netobulumų ir augimo linijų, būdingų natūraliam safyrui, žiūrint pro 10 kartų didinamąjį stiklą.
Programos ne tik ant riešo
Būtų klaidinga manyti, kad safyras naudojamas tik laikrodžiams. Technologijų pasaulyje jis naudojamas nanotechnologijų substratams, vadinamiems... mėlynas kristalasJis taip pat būtinas gaminant mėlynus šviesos diodus, nes galio nitridas ant safyro yra daug pigesnis nei naudojant germanį.
Ekstremalesniuose sektoriuose, tokiuose kaip gynyba, jis naudojamas kartu su kompozicinėmis medžiagomis gamyboje šarvuotų transporto priemonių langai ir neperšaunamas liemenes. Net medicinoje safyro monokristalai buvo naudojami klubo protezams tokiose šalyse kaip Ukraina, nes tai yra medžiaga labai biologiškai suderinamas ir jis turi minimalų nusidėvėjimą, palyginti su metalais.
Negalime pamiršti ir plataus vartojimo elektronikos. Pavyzdžiui, „Apple“ naudojo safyrą savo „iPhone“ telefonų „Touch ID“ skaitytuvuose ir galinės kameros lęšiuose. Jis taip pat gyvybiškai svarbus titano-safyro lazeriuose ir keraminiuose ksenoniniuose žibintuose, nes jie atlaiko... itin didelės šiluminės apkrovos nežeminant.
Turėti laikrodį su šiuo stikliuku iš esmės reiškia pamiršti apie erzinančius įbrėžimus ant ciferblato, nors visada verta prisiminti, kad net jei jis ir nesubraižo, itin stiprus smūgis vis tiek gali jį įskilinti. Tačiau kasdieniam naudojimui, nesvarbu, ar dirbate pramoninėje virtuvėje, ar biure, tai yra... tvirtesnis ir patvaresnis variantas kuris šiuo metu egzistuoja laikrodžių gamybos ir techninės optikos rinkoje.
