04.07.2019

Как делают сапфировое стекло. Сапфировое стекло - что это такое


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.

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.

Для защиты экранов современных популярных средств связи сегодня используется два равноправных варианта — искусственный сапфир или измененное химическим образом стекло Gorilla Glass. Каждое из решений имеет целый ряд достоинств и недостатков, поэтому объективно назвать какое-то из них более интересным нельзя при всем желании. В данной статье мы проводим полный сравнительный анализ этих материалов — от момента производства до возможности замены.

Так что лучше для защиты экрана — сапфир или Gorilla Glass?

Сапфир и Gorilla Glass — вводные

Что собой представляет сапфировое стекло

Сапфир представляет собой сверхтвёрдую форму прозрачного кристалла. Внешне он напоминает стекло, однако по физико-химическим свойствам он куда ближе к алмазу.

Интересный факт
Искусственные сапфиры были впервые синтезированы в 1904 году французским химиком Огюстом Вернейлем.

Сегодня подобный материал используется для создания различных медицинских приспособлений, а также для защиты циферблатов дорогостоящих часов и экранов некоторых современных телефонов класса люкс, большая часть из которых имеет на своем корпусе логотип Vertu.

Что собой представляет Gorilla Glass

Gorilla Glass — это стекло, которое имеет повышенное сопротивление к царапинам, изгибу и ударам. Это достигается путем его химической обработки, а именно — ионного обмена, во время которого соответствующие элементы натрия в материале заменяются частицами калия.

Интересный факт
Проект Project Muscle — праотец Gorilla Glass — был закрыт в 1959 году и возрожден по личной просьбе Стива Джобса только в 2006.

Сегодня Gorilla Glass, в подавляющем большинстве случаев, используется для защиты экранов современных мобильных телефонов, однако его также начинают применять в производстве ноутбуков с сенсорными дисплеями, а также в автомобильной промышленности и даже строительстве.

Сравнение твердости сапфира и Gorilla Glass

Сапфир — значительно более твердый материал, чем любой доступный для использования в телефонах.

Примечание
Шкала Мооса (минералогическая шкала твёрдости) — набор из десяти эталонных минералов — от талька до алмаза — для определения относительной твёрдости методом царапания.

Самым твердым является алмаз — 10 баллов. Твердость сапфира оценивается в 9 баллов , видоизмененного химическим образом стекла Gorilla Glass — 6,8 баллов . Для сравнения, твердость золота — 2,5 баллов, стали — 4 балла, обычного стекла — 5 баллов, титана пятого класса — 7 баллов, кованной стали — 7 баллов. Более твердый материал без проблем царапает мягкий — сапфир можно поцарапать только алмазом, Gorilla Glass — даже простой связкой ключей.


Действительно ли нельзя пацарапать сапфир ничем, кроме алмаза? — на этот вопрос мы и хотим ответить. У Vertu была проблема с царапинами на экране, и многие пользователи сомневались, что это действительно сапфир, ведь каждый убежден, что в быту обычного человека нет ничего, что могло бы его повредить. Царапины появлялись — если речь о женщинах с Vertu — от сережек с бриллиантами, которые контактировали с дисплеем в момент разговора — они имеют бОльшую твердость, чем сапфир

Наш собственный наглядный тест-сравнение твердости сапфира и Gorilla Glass

Цифры — это, конечно, здорово, однако мы решили провести самостоятельный тест на устойчивость сапфира к царапинам. У нас как раз завалялось сапфировое «стеклышко» от Vertu Ascent, поэтому, как говорится, сам Бог велел.



Для проведения эксперимента мы использовали самую обыкновенную наждачную бумагу P400, купленную в автомагазине. Мы хорошенько потерли ею тестовый образец. Чтобы добиться видимого эффекта, пришлось применить немало усилий, но все же нам удалось поцарапать сапфир.

Как и почему так получилось? Все дело в том, что в составе наждачной бумаге есть корунд, он, также как и сапфир, имеет твердость 9.



Чтобы усилить эффект воздействия в несколько раз, мы применили бор-машину с абразивной насадкой. Но, судя по всему, в составе абразива были менее твердые частицы, чем корунд и сапфир вообще никак не удалось поцарапать, насадка просто скользила по поверхности, не оставим ни следа. Идеальный результат. Сапфир действительно твердый.



Мы продолжили практический тест, заменив сапфир на GorillaGlass. Благо, у нас под рукой оказалось оригинальное стекло с iPhone 6 после ремонта. Для чистоты эксперимента мы применили точно такую же наждачную бумагу, как и в случае с предыдущим испытуемым. Результат оказался весьма предсказуемым — поцарапать материал не составило большого труда.



Замена наждачной бумаги на бор-машинку оказалась еще более впечатляющей — насадка вошла как нож в масло, на стекле образовались заметные невооруженным глазом углубления. Без сомнений, сапфир противостоял подобным действиям с большим достоинством.

Достоинства и недостатки сапфира и Gorilla Glass

Каждый обладает своими плюсами и минусами.

Характеристики Сапфир Gorilla Glass
Твердость Сапфир обладает куда большей твердостью, чем любые другие решения для защиты экрана, поэтому поцарапать его очень сложно. Тем не менее, как показывают наши личные тесты, нет ничего невозможного. Gorilla Glass имеет меньшую прочность, чем сапфир. Данный материал можно поцарапать даже металлическими предметами — например, ключами.
Гибкость Сапфир очень сильно проигрывает по показателю гибкости, поэтому при давлении на устройство он без каких-либо проблем может треснуть. Gorilla Glass — очень гибкий материал, поэтому давление на экран устройства любыми посторонними предметами не сможет критично повредить его.
Прочность Прочность сапфира оставляет желать лучшего — он очень хрупкий и может быть легко поврежден при ударе. Именно поэтому, кстати, в телефонах Vertu сапфировое стекло имеет внушительную толщину, которая частично нивелирует подобный недостаток. Учитывая куда больший, в сравнении с сапфиром, показатель прочности, повредить Gorilla Glass при падении гораздо сложнее.
Прозрачность Прозрачность хорошо отполированного сапфира можно назвать эталоном. Это гарантирует беспрецедентный уровень яркости и контрастности изображения. По показателю прозрачности Gorilla Glass явно проигрывает сапфиру — это видно невооруженным глазом.
Стоимость Сапфир в десять раз дороже, чем Gorilla Glass, на что точно придется обратить внимание при ремонте. Заменить экран, прикрытый Gorilla Glass, можно с куда меньшими денежными тратами — это безусловный плюс материала.

Gorilla Glass обладает куда большей устойчивостью к изгибу, чем сапфир. Именно поэтому давление на него вряд ли сможет нанести ему значимые повреждения — он поцарапается, но точно не треснет. Сапфир, напротив, скорее треснет, чем поцарапается. Тем не менее, на устройства Vertu, например, устанавливаются достаточно толстые пластины прозрачного сапфира, поэтому данный недостаток отчасти нивелируется.



Хорошо отполированный искусственный сапфир обладает куда большей прозрачностью, чем любое стекло, включая то самое Gorilla Glass. Это делает изображение на экране современного мобильного устройства гораздо более ярким и четким, что очень сильно улучшает восприятие с него любой информации. Учитывая факт его использования как для ввода информации, так и для его вывода — это является немаловажным фактором для использования для защиты экранов телефонов именно сапфира.



Несмотря на то, что сапфир, имея огромную твердость, куда лучше любого стекла противостоит царапинам и очень долго сохраняет первозданный вид изделия, у него есть неочевидный недостаток. Данный материал является очень хрупким, поэтому разбить его при падении устройства не составит никакого труда. По данному параметру Gorilla Glass превосходит его в пару раз. Именно поэтому в массивных «добротных» телефонах Vertu, например, используются достаточно толстые пластины сапфира, которые бы были неприменимы, например, для тех же iPhone.



Даже учитывая многочисленные потуги по снижению стоимости искусственного сапфира, к которым прибегают компании по всему миру, его цена на данный момент превышает аналогичный показатель Gorilla Glass в десять раз. В первом случае — около 30 долларов за лист, во втором — всего 3 доллара. Следует принять во внимание, что в данном случае обозначена стоимость не готовой комплектующей, а только заготовки, поэтому для масс-маркета сегодня сапфир точно не подходит.

Популярные средства связи с сапфиром и Gorilla Glass на экране



Сегодня сапфир используется для защиты экранов, за очень редким исключением, только в средствах связи класса люкс — это связано, прежде всего, с дороговизной его производства. Более того, так как технология выращивания искусственного сапфира большого размера является очень сложной и не распространенной повсеместно, подобный материал можно встретить в основном на телефонах Vertu — как на смартфонах, вроде Aster и Signature Touch, так и на классических «звонилках», вроде Signature S.



Стекло GorillaGlass сегодня используется во всех популярных средствах связи — iPhone, семействе Galaxy от Samsung, телефонах LG, HTC и так далее. Сейчас относительно небольшая стоимость материала позволяет применять его практически повсеместно. Более того, с каждым поколением GorillaGlass (последним на сегодня является четвертая его реинкарнация), которое становится более устойчивым к любым повреждениям при уменьшении толщины, его цена только падает.

Возможность и стоимость замены сапфирового экрана и Gorilla Glass



В зависимости от возможности отдельной замены «стекла» и экрана, стоимость починки поврежденного дисплея Vertu сильно разнится. Так, например, в классическом кнопочном телефоне Signature S это реально, поэтому цена на сапфировое стеклышко находится на уровне 15 000 рублей. В современных же смартфонах компании они склеены вместе для уменьшения воздушной прослойки и повышения качества изображения, поэтому в том же Constellation V, например, при повреждении экрана придется расстаться с суммой в 60 000 рублей.



В подавляющем числе случаев экраны современных мобильных телефонов приклеены к защитным стеклам GorillaGlass, что позволяет уменьшить общую толщину их дисплеев и улучшить качество изображения, убрав воздушную прослойку. Именно поэтому при повреждении стекла необходимо менять его в сборе вместе с дисплеем. Стоимость подобной процедуры в современных моделях iPhone находится на уровне 10 000 рублей, что значительно ниже аналогичных операций с сапфиром.

Процесс производства искусственного сапфира и стекла Gorilla Glass



Для выращивания сапфира, который бы подошел по размеру для экранов мобильных телефонов, компанией Vertu была создана новая технология, являющаяся коммерческой тайной компании. Тем не менее, точно известно, что базой для процесса является использование высокой температуры и давления на оксид алюминия. После создания сапфировой «колбасы» она разрезается на отдельные части нужного размера и длительное время шлифуется до полной прозрачности. В обработке сапфира используются инструменты из алмаза — только ему может поддаться подобный материал.



Чтобы придать обычному стеклу повышенной твердости и прочности специалисты компании Corning применят химические методы его обработки — процесс обмена ионами. Для этого обычное стекло помещается в раствор расплавленных солей калия с температурой около 400 градусов по Цельсию. Во время процедуры небольшие ионы натрия в стекле замещаются ионами калия большего размера. После охлаждения стекла ионы калия начинают давить друг на друга сильнее, в сравнении с натрием, давая новому материалу — тому самому GorillaGlass — повышенной сопротивляемости повреждениям.

Недалекое будущее средств защиты экрана


Если проанализировать текущие разработки и планы компаний-производителей защитных стекол для экранов телефонов, можно выделить три направления для развития этих комплектующих. Первое базируется на снижении стоимости сапфировых стекол и их массовом распространении, второе — на увеличении твердости Gorilla Glass и подобных решений физико-химическим образом, третье — на комбинированном использовании стекла и сапфира. В последнем случае на устойчивое к ударам стекло может наносится тонкий слой устойчивого к царапинам сапфира — что-то вроде напыления.

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.

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.


© 2024
colybel.ru - О груди. Заболевания груди, пластическая хирургия, увеличение груди