Hầu hết các thương hiệu đồng hồ lớn trên thế giới hiện nay đều sử dụng chất liệu sapphire làm kính cho những chiếc đồng hồ của mình. Và chất liệu sapphire chính là chất phổ biến nhất, cao cấp nhất, chưa có chất liệu nào có thể thay thế được. Vậy sapphire có lịch sử như thế nào, sản xuất ra sao ???
Sau đây tôi xin giới thiệu tổng quát về chất liệu này.
Vào khoảng 1930, hãng đồng hồ danh tiếng Jaeger lecoultre được cho là thương hiệu đầu tiên áp dụng loại kính này, mãi sau đó tới 30 năm là Omega. Vào thời điểm đó, việc gia công saphire là rất khó, cũng như chi phí cao (sapphire chỉ dùng kim cương mới có thể mài và cắt được).
Phải đến giữa những năm 1980, khi hãng rolex bắt đầu sử dụng tinh thể saphire trên đồng hồ của mình thì các tài liệu về tinh thể này mới bắt đầu được phổ biến rộng rãi.
Sapphire 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; và phương pháp nóng chảy được sử dụng phổ biến nhất trong các ngành công nghiệp.
Sau đây tôi xin liệt kê các công nghệ làm ra sapphire đã được công nhận và áp dụng :
- VERNEUIL
Người đầu tiên phát triển ra cách sản xuất pha lê công nghiệp tại thủ đô Paris-Pháp. Bằng cách sử dụng ngọn lửa tạo phản ứng tổng hợp. Cho đến bây giờ nó vẫn thường được sử dụng vì nó là cách tổng hợp saphire và đá quý khác một cách ít tốn kém và phù hợp để áp dụng cho nhiều thứ. Tuy nhiên thì chất lượng quang học của chúng rất kém.
- CZOCHRALSKI METHOD ( CZ)
Phương pháp tăng trưởng tinh thể CZ được phát hiện vào năm 1916 bởi Jan Czchralski. Trong lúc ông đang nung thiếc nóng chảy và cầm bút ghi chú, nhưng thay vì nhúng bút vào lọ mực, ông lại nhúng nó vào thiếc nóng. Ông nhanh chóng kéo nó ra và nhìn thấy các sợi mỏng bằng kim loại kết tinh ở đầu bút, và từ đó ông đã phát triển ra phương pháp này.
- KYROPOULOUS
Phát triển vào năm 1926, quy trình kết tinh này giảm nhiệt độ độ của các viên tinh thể trong khi vẫn đang còn trang quá trình nung, sử dụng bột nhôm tinh khiết đưa đến nhiệt độ nóng chảy, các tinh thể saphire sẽ được hình thành sâu dưới bề mặt nhôm nóng chảy . Với điều kiện được kiểm soát nhiệt độ chặt chẽ gradient , sản phẩm làm ra có đường kính lớn, chất lượng quang học cực tốt, độ tinh khiết rất cao, sản phẩm tạo ra phù hợp với các loại ứng dụng quang học.
- HEAT EXCHANGER METHOD ( HEM)
Thường được gọi là kyropoulos ngược – kyropoulos chỉnh sửa. Phát minh bởi fred schmid và dennis viechnicki tại viện nghiên cứu quân đội watertown, hoa kì vào năm 1967. Sử dụng nhôm tinh khiết, làm mát bằng heli, quá trình làm mát chậm cho ra loại tinh thể saphire có tố chất rất đặc biệt, tuy nhiên, việc sản xuất kích cỡ lớn lại thường thất bại vì chúng thương bị nứt do quá trình làm mát.
- EDGE – DEFINE FILM – FED GROWTH ( EFG)
Bắt đầu phát triển vào năm 1965 bởi kĩ thuật viên Harold Labelle, của Waltham, kết quả của quá trình là một dạng áp dụng kĩ thuật CZ nhưng đi lèm lợi ích kiểm soát được hình dạng tinh thể. Phương pháp của anh áp dụng thành công vào năm 1967. EFG cung cấp khả năng chế tạo ra các hình dạng khác nhau mà gần như không thể áp dụng được với các loại công nghệ khác. Hạn chế chính là thời gian và chi phí liên quan để sản xuất các khuôn tạo ra các hình dạng tinh thể.
Loại sản phẩm cho ra đời có nhược điểm là có độ tinh khiết trung bình, dẫn đến chất lượng quang học cũng bình thường. Nó thường dùng trong các ứng dụng quang cơ khí, công nghiệp…
Kính saphire vốn rất giòn và cứng, chúng chỉ có thể được đánh bóng bằng saphire hoặc kim cương, chúng có thể được đánh bóng bằng máy, nhưng đối với các loại hình dạng đặc biệt thì bắt buộc phải có sự trợ giúp của con người . Đối với đồng hồ cao cấp, người ta thường chuộng kính saphire vòm, vì nó giúp chống chịu lực rất tốt, hơn hẳn so với loại saphire phẳng.
