При выборе наручных часов необходимо учитывать довольно много параметров.

• В первую очередь обращают внимание на марку, дизайн и функциональность.
• Потом интересуются типом механизма и техническими характеристиками.
• Очень редко обращают внимание на тип стекла.

Но именно оно защищает не только циферблат, но и механизм, выступая в качестве прозрачной задней крышки!

Мы хотим рассказать про часы с минеральным стеклом и мужские механические часы с сапфировым стеклом – эти два типа могут определить покупку. Знакомимся...

Минеральное стекло – безупречная прозрачность, которой не страшно время

Доступные по стоимости часы с минеральным стекломпопулярны. Невысокая себестоимость благодаря небольшим затратам в производстве благоприятно отражается покупательском спросе. При этом уровень основных показателей – износостойкось, прочность, прозрачность – вполне достойный.

МИНЕРАЛЬНОЕ СТЕКЛО СОХРАНЯЕТ СВОЮ ПРОЗРАЧНОСТЬ И НЕ МУТНЕЕТ!

Визуально механические часы с сапфировым стеклом или с минеральным почти ничем не отличаются. По ряду характеристик «минерал» «сапфиру» не уступает! Но есть и недостатки:

• Минеральное стекло «не любит» прямые солнечные лучи – возникают блики, затрудняющие читаемость показателей.
• Оно менее твердое, менее устойчивое к возникновению царапин.

Последнюю проблему легко решает полировка, которую можно провести даже в домашних условиях.

Минеральное стекло (как имужские часы с сапфировым стеклом) обладает достаточно высокими показателями ударопрочности. Конечно, при сильных ударах оно может треснуть и даже разбиться, но это относится к любому типу стекла. Просто необходима аккуратность!

Часы с сапфировым стеклом – беспрекословная твердость

На часы с сапфировым стеклом цена выше минеральных аналогов. Оно изготавливается из искусственно выращенного сапфира, более дорогого в производстве.

Сапфировое стекло:

• Очень твердое – его практически невозможно поцарапать (разве что более твердым алмазом или материалом, близким по строению).
• Не тускнеет и не мутнее даже с течением времени.
• Настолько прозрачное, что иногда его сложно заметить.

Минус у него, пожалуй, только один – хрупкость. Ударопрочные свойства сапфирового стекла уступают этим же показателям у минерального. Его можно разбить при случайном ударе.

Какие стекла использует Kentex?

В часах Kentex используют оба типа стекла, в зависимости от модельного ряда и концепции коллекции.

Например, в коллекциях LANDMAN, Marineman и Skyman(механические часы с автоподзаводом) сапфировое стекло защищает циферблат, а в качестве задней крышки у некоторых моделей установлено минеральное.

Качественныечасы с сапфировым стеклом (бренды умеют радовать поклонников) – отличное сочетание, которое можно встретить только в часах известных производителей!

Иначе обстоит дело с военными часами из коллекции JSDF, выпущенной при сотрудничестве с Министерством обороны Японии. Это настоящие часы для военных (служащих сухопутных войск, военно-морских сил и военно-воздушных сил). Поэтому циферблат защищает устойчивое к ударам усиленное минеральное стекло с классом защиты К1, в том числе и затемненное. Такое стекло обеспечивает максимальный уровень защиты от повреждений, что очень актуально в экстремальных условиях.

У каждого типа часов мужских с сапфировым стекломили минеральным есть свои сильные и слабые стороны. Порядок цен в зависимости от установленного в часах стекла иногда существенно отличается.

Потому дать однозначный ответ на вопрос: «Какое стекло лучше – минеральное или сапфировое», очень сложно. Руководствуйтесь не только собственными предпочтениями и рекомендациями профессионалов, но и финансовыми возможностями!

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.

Ни для кого не станет открытием, что у истинных любителей наручных часов, довольно внушительная коллекция. Некоторые модели носятся очень часто, а некоторые – по случаю. Например, классические Jacques Lemans с сапфировым стеклом - отличные часы на каждый день!

А вот для торжественного мероприятия лучше одеть часы, соответсующие вечернему образу. К примеру, элегантные Candino с минеральным стеклом повышенной прочности. Но, даже такое прочное стекло можно поцарапать.

Знакомая ситуация? Да, минеральные стекла, пусть и самые прочные, «держат удар», вернее, защищают от царапин, совсем иначе, чем сапфировые… Чем же они отличаются? И почему сапфировые стекла готовы отразить любые попытки их поцарапать, в то время как минеральные сдают позиции?

При выборе далеко не все покупатели обращают внимание на то, какое же стекло установлено в часах. Казалось бы, – не такая уж и важная деталь. А тем временем, именно часовые стекла призваны защитить циферблат, а иногда и механизм часов (в случае прозрачной задней крышки) от воздействия внешних факторов: влаги, пыли и др.

Часовые стекла могут быть трех типов:

Самое недорогое - плексиглас (легкая и прозрачная разновидность пластмассы)

Пластмассовое стекло не так-то просто разбить, но с легкостью можно поцарапать, правда, и полируется оно очень легко.

В числе минусов: со временем такое стекло немного мутнеет. Как правило, эти стекла применяются в недорогих часах.

Самое дорогое - сапфировое стекло (синтетический сапфир, образовавшийся при высокотемпературной обработке из кристаллизованного оксида алюминия)

Главная его характеристика - высокая устойчивость к появлению царапин. Сапфир (натуральный или синтетический) имеет твердость 9 по относительной шкале Мооса, уступая только алмазу с твердостью 10.

Однако твердость материала делает сапфировое стекло одновременно и очень хрупким. Оно разбивается легче, чем пластиковое или минеральное. Использование дорогостоящих инструментов при обработке этих стекол – одна из причин их высокой стоимости.

Логично, что сапфировые стекла установлены в часах премиум и luxury брендов, а на задней крышке часов или на циферблате стоит маркировка SAPPHIRE или SAPPHIRE CRYSTAL. Кстати, синтетический сапфир используется в часовой промышленности с 60-х годов ХХ.

Нередко на сапфировое или минеральное стекло наносят антибликовое покрытие – с одной или с обеих сторон оно покрывается специальной очень тонкой пленкой, используемой также для объективов фотоаппаратов или очков. Это покрытие снижает отражение света, так что даже при самом ярком освещении без труда можно прочесть показания. Как увидеть это покрытие?

Посмотрите внимательно, видите едва уловимый синеватый оттенок? Это именно антибликовое покрытие.

Вы спросите, как же отличить сапфировое стекло?

Отличить на глаз минеральное стекло от сапфирового нельзя: выглядят они почти одинаково! Верный способ проверки: попытка стекло поцарапать Другой тест не такой радикальный: подержите поочередно в руках часы с минеральным и с сапфировым стеклом. Они по-разному реагируют на изменение температуры. Сапфир нагревается медленнее.

Помимо основных типов стекол, которые были упомянуты, производители используют и другие. В часах Stuhrling установлены уникальные стекла Krysterna™ - устойчивые к царапинам, как сапфировые, и механически прочные, как минеральные.

Бывают и комбинированные стекла : один, толстый слой – минеральное стекло, а сверху – тонкий слой сапфира. По качеству и характеристикам они не уступают сапфировым стеклам, а вот по цене точно дадут фору! Подобные комбинированные стекла можно встретить в коллекциях Adriatica , Seiko, Rodania , Swiss Military Hanowa , Nina Ricc i.

Ровно так же, как и корпуса часов, стекла могут быть разной формы: круглые (lunette) и фигурные (shaped crystal), то есть, все остальные . По профилю выделяют стекла: плоские, сферические, в форме линз и более сложной формы (например, с граненой поверхностью, как у Chronotech).

Толщина стекла тоже может быть самой разной. Стандарт: от 0,8мм до 1,2мм. Этого вполне достаточно для часов на каждый день. А вот, выбирая часы для дайвинга, учтите, что стекло должно обладать толщиной не менее 1,2мм. Помимо толщины стекла, большую роль играет и его форма. Выпуклой формы стекла лучше всего распределяют давление на своей поверхности, а значит, идеальны для дайверских часов. Отличный пример - Oris в коллекции Divers .

Как ухаживать за часовыми стеклам?

• Протирайте стекло мягкой по структуре тканью
• Избегайте прямых ударов

И помните, что любое стекло, даже самое прочное, можно разбить!

Что же делать, если стекло разбилось?

• Остановите часы (вытянув заводную головку), чтобы избежать повреждения механизма
• Обратитесь в официальный сервисный центр
• Ни в коем случае не пытайтесь поменять стекло в домашних условиях. Провести замену под силу только высококвалифицированным профессионалам, работающим в специальных условиях.

В любом случае, вряд ли стоит отказываться от покупки часов вашей мечты только из-за того, что там стоит не желаемого вида стекло.

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!

Трудно поверить, но именно в Ставрополе - центре аграрного края, между магазинами обоев и обветшалой многоэтажкой, расположилось предприятие, которое является крупнейшим в мире производителем искусственных сапфиров. Это ставропольский «Монокристалл» - «дочка» многопрофильного холдинга «Энергомера». Здесь создается четверть синтетических сапфиров мира.

Через проходную иду с ощущением, что попала если не на другую планету, то как минимум в Японию: за стеклами - люди в спецкостюмах, а особо филигранную работу делают роботы, аккуратно захватывая светлые, почти прозрачные пластины разных размеров. Перед тем, как пройти по производству, куда, кстати, журналистов обычно не пускают, встречаюсь с генеральным директором «Монокристалла» Олегом Качаловым.

Искусственные сапфиры начали выращивать более ста лет назад, - рассказывает гендиректор. - Их использовали для швейцарских часов, и первый сапфир вырастили именно в Швейцарии. С появлением электроники выяснилось, что сапфир - это уникальный материал, у него масса применений. Определенные устройства на сапфире работают лучше, чем на кремнии. Например, сапфир быстрее проводит тепло. Он идеален для изготовления светодиодов. В Японии такие светодиоды изобрели в конце 80-х годов, а с конца 90-х их производят промышленно. Помните первые кнопочные телефоны? Нажимаешь кнопку - снизу загорается подсветка. Белая, зеленая или голубая подсветка - первое промышленное применение сапфира. Позже выяснилось, что светодиод гораздо экономичнее традиционных источников света. Более того, он меньше в размерах. И светодиоды начали использовать для подсветки жидкокристаллических экранов. Еще помните момент, когда вместо трех часов без подзарядки ноутбуки стали работать пять-шесть часов? Время работы аккумуляторов увеличилось за счет экономии на подсветке, ее заменили на светодиодную, изготовленную на основе сапфира. А уже потом светодиоды стали применяться и в телевизорах, потому что с их помощью появилась возможность делать телевизоры гораздо тоньше.

«Сейчас в мире идет третья волна использования светодиодов: ими заменяется обычное освещение. Конечно, это связано с энергоэффективностью. Такая лампочка тратит примерно в 8 раз меньше электроэнергии, чем «лампочка Ильича», а светит не хуже. Кстати, и для микросхем космических кораблей также используют сапфир»

Сапфир настолько уникален, что его можно использовать и как оптический материал. У него прекрасное светопропускание, при этом он второй по твердости материал на планете. Его нельзя поцарапать ничем, кроме алмаза. То есть защитное покрытие из сапфира будет фактически вечным, если только вы не станете царапать его бриллиантовым кольцом. Именно поэтому половина швейцарских часов делается из нашего сапфира, - говорит Качалов.

- И именно поэтому Apple стал использовать его в пятом iPhone, защищая видеокамеру...

Да, если линза поцарапана, то на фотографиях будет дефект, а в случае использования сапфира высокое качество съемки гарантируется. Затем в iPhone 5S компания решила внедрить биометрический сенсор, разблокировку по отпечатку пальцев, и, чтобы было меньше ошибок при считывании информации, кнопку тоже стали делать из сапфира. Возможно, в следующих моделях будет сапфировый экран. Это гарантирует не только его прочность, но и точность реагирования на прикосновения, а значит, управлять экраном будет легче.

Умные часы Apple Watch также сделаны из сапфирового стекла, причем снизу расположены биометрические сенсоры, которые считывают пульс человека. Для повышения точности эти части тоже защищены сапфировыми окошками.

Кристаллы высокой чистоты

На столе лежит круглая прозрачная сапфировая пластина размером с CD-диск. Я пытаюсь взять ее в руки, но она не поддается и только скользит по поверхности стола. Олег Качалов, понаблюдав за моими мучениями, дает ценный совет:

Сдвиньте ее на край. Пластина настолько ровная, что прилипает к столу.

Сдвигаю тонкий круг на край стола и беру его в руки. Он легкий и приятный на ощупь.

- Сколько стоит такая пластина?

Около тысячи долларов. Нам приходится снижать цены.

- Чем отличаются искусственные сапфиры от настоящих?

Настоящие, как правило, голубого цвета. А искусственный, который вы держите в руках, абсолютно бесцветный, прозрачен, как стекло. Это кристаллы высокой чистоты. Дело в том, что в сапфире, предназначенном для электроники, не должно быть никаких примесей. Несколько атомов могут испортить кристалл. А именно примеси и дают окраску.

- То есть теоретически вы можете вырастить сапфир любого цвета?

В принципе, да. Если добавить в исходное сырье - это оксид алюминия - железо, то получится голубой оттенок, как у природного камня. Если добавить хром, получится рубиновый цвет. Существует более трехсот разновидностей ювелирных сапфиров, производящихся искусственно. Но мы этим не занимаемся.

- Как выращивают сапфиры?

Свойства материалов, как вы знаете, зависят от расположения атомов относительно друг друга. Из углерода в зависимости от расположения атомов может получиться кусок угля, графит или алмаз.

Если у вас дома есть алюминиевая посуда, то на ее поверхности вы наверняка видели белый налет, который можно соскрести. Это оксид алюминия. Нагрейте его до температуры выше двух тысяч градусов (это одна треть от температуры поверхности солнца), потом возьмите маленький кусочек сапфира, опустите в этот расплав и медленно охладите. Тогда атомы затвердеют в идеальном порядке, и вы получите прозрачный кристалл.

«Монокристалл» вырастил рекордный кристалл сапфира

Портфельная компания «Роснано» продемонстрировала первый в мире трёхсоткилограммовый кристалл синтетического сапфира

В России, в Ставрополе, этим летом вырастили кристалл сапфира массой 300 килограммов. На сегодня полученный кристалл можно отнести к самым крупным искусственным сапфирам, которые существуют в мире. Эксперты уже заявляют, что появление подобного кристалла повлияет на промышленность, так как применение сверхбольших кристаллов сапфира способно ускорить развитие многих высокотехнологических отраслей.

- А для чего нужны такие гиганты?

В первую очередь для потребительской электроники. Чтобы производить защитные экраны смартфонов, требуется кристалл большого размера, а в будущем это и экраны планшетов, которые еще больше. Кроме того, увеличивая размер кристалла, мы тратим меньше ресурсов на производство одного килограмма сапфира. Например, электроэнергии мы тратим десятки мегаватт ежемесячно. А большие кристаллы позволяют снижать себестоимость материала, делая его более доступным для различных применений, тем самым увеличивая возможности рынка.

- Как выглядят свежеиспеченные кристаллы, только из печки?

Вот стоит кристалл 60 килограмм, - Качалов показывает на прозрачный сверкающий сталагмит. - А 300-килограммовый точно такой же, только в пять раз больше. Выкроить из сапфира теоретически можно что угодно.

- А если уронить?

Теоретически он может разбиться, но для этого, конечно, надо постараться. Он выдерживает сильные удары.

Бешеная конкуренция

- «Монокристалл» возник в 1999 году, то есть вы в бизнесе 16 лет?

Мы занимаемся выращиванием сапфиров давно, и за последние годы нам удалось существенно оторваться от всех основных конкурентов как по качеству производимого сапфира, так и по себестоимости. То есть мы предлагаем лучшее качество по самым низким ценам в мире. Поэтому сейчас мы являемся самой крупной в мире компанией, производящей сапфир, и занимаем четверть этого рынка. В каждом четвертом смартфоне с сапфиром есть наш материал. Каждый четвертый светодиод сделан с помощью нашего кристалла.

Безусловно, ситуация на рынке напряженная. Поскольку искусственный сапфир востребован лидирующими компаниями, конкуренция бешеная. В этот рынок мечтают войти многие мировые компании, в том числе азиатские, где высок доступ к ресурсам, к высоким технологиям и дешевой рабочей силе. И выше доступ к капиталу, к государственной поддержке. Поэтому конкуренция велика, и мы понимаем, что занимаем лидирующую позицию благодаря технологическому и техническому превосходству.

- И в чем секрет вашего лидерства?

Мы развиваем технологии быстрее всех в мире в силу технологических традиций. Мы сами производим оборудование, оно и позволяет выращивать лучший в мире сапфир. Это российская разработка, разработка «Монокристалла», которая, в числе прочего, позволяет получать низкие затраты при высоком качестве. И в этом бизнесе невозможно остановиться, взять паузу. Относительно недавно производством сапфира занялся «Самсунг», но даже в борьбе с такими гигантами нам удается поддерживать настолько высокий темп технологий, что наши конкуренты не могут догнать нас, и тот же «Самсунг» уже объявил о выходе из этого бизнеса. Теперь он для нас один из возможных клиентов. Главная задача - поддерживать технологический разрыв. Пока нам это удается, доля на рынке устойчиво растет, и мы этим гордимся.

- Вы занимаетесь только выращиванием сапфиров?

Это основной бизнес, но мы выпускаем также материалы для солнечной энергетики. Технология достаточно проста: кремневая пластина специальным образом обрабатывается, и при попадании на нее света генерируется электрический ток, который надо собрать и отвести. Для этого необходимы проводники, их помещают на поверхность элемента, - металлизационную пасту. Она делается из разного вида порошков: алюминия, серебра. Мы как раз пасту и производим. Это одна из главных частей солнечного элемента, и именно она ответственна за то, какая часть солнечной работы будет преобразована в электричество. С помощью нашего продукта был создан солнечный элемент с самой большой в мире эффективностью. Именно поэтому наши пасты используются ведущими производителями солнечной энергетики. Это компании Hyundai, Bosch и многие другие. Солнечная энергетика пока, увы, дорогое удовольствие. Поэтому ее применение оправдано в двух случаях: при государственной поддержке, как было в Германии, или в отдаленных районах, где нет электрических сетей.

- Какое образование нужно иметь, чтобы попасть к вам на работу?

Мы стараемся отбирать сотрудников с техническим образованием. Но образование не главный фактор, потому что не существует на данный момент вузов, готовящих нам профильных специалистов. Поэтому нам нужны люди с хорошими базовыми знаниями, в дальнейшем они проходят дополнительное обучение на «Монокристалле». Мы отбираем тех, кто способен качественно и быстро учиться. Для нас менеджмент - это не те, кто умеет руководить или следить за выполнением процессов, наше главное требование к менеджменту - ежедневное улучшение процессов, которые у нас есть. Это касается и разработки технологий, и производства, и работы с персоналом, закупок, продаж. Каждый сотрудник нашей компании обязан находить способы улучшать работу каждый день. И мы должны не просто каждый день делать свою работу качественнее, чем вчера, но и делать ее дешевле. Нужна ориентация на результат: ведь мы - компания коммерческая, у нас нет других источников финансирования, кроме своего бизнеса.

Где растут сапфиры

Главный менеджер по продукту «Сапфир» Евгений Заложный ведет меня в цех выращивания сапфиров.

Это и есть уникальная установка выращивания, она позволяет нам производить кристаллы высочайшего качества, - показывает он на серебристый бак-резервуар, на котором мигает несколько кнопок.

Баков очень много, и в голову лезут кадры фантастических фильмов про клонирование.

Внутрь установки загружается сверхчистый оксид алюминия, при температуре немногим более 2000 градусов по Цельсию он начинает плавиться. Затем в расплав помещается охлаждаемый и специальным образом подготовленный кусочек сапфира, на котором в особом порядке начинает кристаллизоваться сапфировый расплав. В процессе роста кристалл постепенно разрастается и увеличивается в размерах.

- Он вверх растет?

Нет, наоборот.

- А оксид алюминия вы сами делаете?

Нет, вынуждены закупать за границей. В России, к сожалению, такого чистого сырья нет.

- Сколько нужно времени для выращивания одного кристалла?

Несколько недель. Точнее сказать не могу, это коммерческая тайна. Однако могу добавить, что завод работает круглосуточно, потому что процесс выращивания сапфира практически непрерывный.

- Сколько одновременно выращивается кристаллов?

Это тоже секрет.

- А что происходит, когда кристалл вырастает?

Его извлекают из установки и охлаждают.

Вижу специальные подъемники над ростовой установкой и спрашиваю своего провожатого, для чего они нужны. Евгений отвечает, что поскольку все кристаллы весят сто и больше килограммов, достать их из установки вручную очень трудно. Приходится прибегать к помощи технических средств.

Мы подходим к одному из новорожденных кристаллов, который расчерчен, словно туша коровы на плакате.

На нем отмечено, какая продукция из него будет изготовлена. Его зафиксировали, и дальше он отправляется на высверливание, - объясняет Евгений.

- Я так понимаю, что эта работа настолько точная, что выполнить ее может только компьютер?

Какие-то грубые операции можно сделать вручную, но в основном все компьютеризировано, чтобы получилась идеальная цилиндрическая структура.

Следующий кристалл, который я вижу, уже прошел стадию высверливания и частично полый. Евгений несколько раз убедительно просит меня не трогать края.

Вы можете порезаться, край очень острый. Высверливаем мы алмазными сверлами, только они могут справиться с твердостью сапфира. Кстати, искусственный сапфир отличается от натурального еще одним свойством. Натуральный очень напряженный, в том смысле что воздействие на него может нарушить кристаллическую структуру и привести к деформации. Синтетический сапфир не разрушается при аналогичных воздействиях.

- То есть натуральные проигрывают по физико-химическим параметрам?

Конечно, у них нет идеальной кристаллической решетки. Эти цилиндры после небольшой обработки мы можем продавать нашим клиентам или изготовить из них пластины. Те самые, которые потом используются для производства светодиодов.

- А куда идет остов кристалла после высверливания?

Мы его можем продать даже в таком виде, а можем использовать дальше для изготовления небольших изделий.

В следующем помещении выстроились в длинный ряд закрытые со всех сторон блестящие станки.

Это наша проволочная резка - первый этап создания сапфировой пластины из цилиндра. В станке несколько десятков километров алмазированной проволоки, которая одновременно разрезает цилиндр на несколько сотен пластин.

Следующий этап - шлифовка. Пластины шлифуются с двух сторон и передаются на полировку.

Заходим в лифт и едем на другой этаж, где происходит полировка сапфира. Идем по коридору между стеклянными стенами, за ними люди в защитных костюмах заняты работой. Евгений объясняет, что полируются пластины специальными суспензиями, которые позволяют обеспечить требуемые заказчиком геометрические параметры, а также идеально гладкую рабочую сторону, что очень важно для производства качественных светодиодов. За стеклом вижу длинную стальную емкость, разделенную на несколько секций с жидкостью. Рука робота достает коробку с пластинами из одной секции и опускает в другую. Интересуюсь у Евгения, что это за водные процедуры.

На самом деле в ваннах не вода, а химически активные растворы, они удаляют поверхностные загрязнения, оставшиеся после предыдущих стадий обработки. В каждой ванне - другой раствор.

Евгений подводит меня к стеклянной стене, за которой расположены блестящие машины в форме куба. Машины управляются людьми уже в других защитных костюмах и специальной обуви. Из открытых частей тела - одни глаза, лицо закрывает специальная маска.

Перед вами - установки мегазвуковой отмывки. Они позволяют удалять с пластин частицы микроскопических размеров с помощью пузырьков моющей жидкости, возникающих под воздействием высокочастотных звуковых волн. Кстати, на этом этапе необходима очень высокая чистота воздуха. Качество светодиодов начинается с качества и чистоты пластин. Имеющийся у нас класс чистоты в 100 частиц на кубический метр позволяет нашим потребителям сразу использовать эти пластины в производстве без дополнительных подготовительных операций.

- А что касается логистики? Как вы вывозите продукт?

С логистикой все нормально, - загадочно говорит Евгений, и я понимаю, что это очередная коммерческая тайна.

- В нашем аграрном крае такой оазис высоких технологий - это просто какая-то фантастика...

Это да, оборудование и измерительные приборы у нас лучшие в мире. И люди, которые на них работают, - лучшие. У нас есть специальная система поощрений, мы постоянно ждем от сотрудников интересных предложений, чтобы улучшить производственный процесс и сделать нашу компанию более конкурентоспособной. Такое предложение может внести любой сотрудник, а трудятся у нас больше тысячи человек.

Лариса Бахмацкая

Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите пишите мне - Аслан ([email protected] ) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта http://bigpicture.ru/ и http://ikaketosdelano.ru

Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках и в гугл+плюс , где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс материалы, которых нет здесь и видео о том, как устроены вещи в нашем мире.

Жми на иконку и подписывайся!