KÍNH SAPPHIRE ĐÃ ĐƯỢC TẠO RA NHƯ THẾ NÀO? - PHẦN 1

Nội dung bài viết

1.  
2. Chặng đường lịch sử của kính Sapphire

 

Nhờ vào những ưu điểm vượt trội, kính Sapphire là vật liệu ngày càng được sử dụng rộng rãi trên đồng hồ. Kính Sapphire mới chỉ phổ biến trong thời gian gần đây trong lịch sử chế tạo đồng hồ. Jaeger Lecoultre được cho là nhà sản xuất đầu tiền sử dụng loại kính này trên đồng hồ, tiếp theo đó là Omega tận 30 năm sau. Vào giai đoạn này, việc gia công kính Sapphire là rất khó với mức chi phí vô cùng đắt đỏ. Mãi cho đến khi Rolex bắt đầu sử dụng tinh thể Sapphire trên hầu hết các đồng hồ của mình vào giữa những năm 1980 thì các tài liệu về tinh thể mới bắt đầu phổ biến rộng rãi.Có thể nhiều người sẽ biết ít nhiều tới Sapphire tự nhiên, tuy nhiên, loại dùng trong đồng hồ là loại tinh thể Sapphire tổng hợp. Được phát triển thông qua nhiêt độ nóng chảy, hoá hơi, hoà tan, đông cứng hay áp lực. Chúng ta sẽ tập trung vào phương pháp nóng chảy, vì nó là loại phương pháp phổ biến nhất trong ngành công nghiệp chế tác đồng hồ.

Ý tưởng về phát triển Sapphire là đặt một tinh thể Sapphire “hạt giống” vào trong một hỗn hợp ôxit nhôm nóng chảy (Al2O3). Các kĩ sư sẽ làm cho sẽ làm cho chúng tan và tách biệt ra trong suốt quá trình, đem lại một không gian trống giữa các hạt phân tử, thường thì họ dùng loại hộp đựng hình trụ đứng để tạo không gian giãn nở. Sau đó họ làm nguội, tạo môi trường cho các hạt tinh thể phát triển, tinh chỉnh các mức nhiệt độ để kiểm soát kích thước và hình dạng của tinh thể, đây cũng là thời điểm để áp dụng các phương pháp khác nhau trong việc khai thác Sapphire.

 

Đầu tiên phải nói đến quá trình Czkhralski, được tạo ra lần đầu tiên vào năm 1918 và áp dụng cho vật liệu Sapphire vào năm 1960. Phương pháp này theo nghĩa đen là lấy Sapphire ra khỏi nồi nấu, những gì bạn nhận được là hợp chất Sapphire trên một cây gậy. Tất nhiên là nó vừa tốt mà lại vừa có nhược điểm. Một trong những lợi ích của phương pháp này là sự gia tăng kích thước, trong qua trình này các kĩ thuật viên sẽ biến một hạt giống thành các hình dạng kích cỡ được kiểm soát một cách chính xác. Quá trình này được sử dụng rộng rãi ở ngày nay.

Tới năm 1964, một phương pháp khai thác Sapphire khác được đưa ra, đó là kĩ thuật đóng băng Gradient, thay vì lấy kính ra khỏi nồi tan chảy, thì ở đây nó được làm mát theo chiều ngang ngay bên trong nồi nấu. Hiệu quả của chúng cũng rất tuyệt vời.

Chế tạo Sapphire ngày nay thường gắn liền với ứng dụng công nghệ cao như đèn led, cửa sổ tàu vũ trụ. Nó khởi nguồn từ cuối thế kỉ 19, khi AVL Verneuli phát triển ra một quá trình phản ứng tổng hợp thông qua lửa để sản xuất Rubi và Sapphire công nghiệp. Trong nhiều thập kỉ tiếp theo, các phương pháp khác nhau đã được tổng hợp, độc quyền sử dụng bởi các nhà sản xuất khác nhau trên toàn thế giới. Để sản xuất ra một viên Sapphire hình cầu, người ta sử dụng nhôm ô xít thương mại có sẵn để làm nguyên liệu, nấu chảy trong lò với nhiệt độ 4000 độ F. Kích thước sản phẩm Sapphire phụ thuộc vào phương pháp điều chế và mục đích sử dụng.