Saphirglas: Herstellung, Eigenschaften und Einsatzgebiete
Saphirglas ist ein äußerst robustes und kratzfestes Erzeugnis aus synthetisch hergestellten, farblosen und transparenten Saphir, welches aufgrund seiner außergewöhnlichen Eigenschaften in verschiedenen Bereichen wie der Uhrmacherei und der Industrie eingesetzt wird.
Im Folgenden finden Sie Informationen zur Herstellung, den Eigenschaften und den Einsatzgebieten von Saphirglas.
Definition: Was ist Saphirglas?
Saphirglas gehört chemisch gesehen zu den Korunden und entsteht mittels verschiedener Verfahren aus synthetisch hergestelltem Saphir. Es wird demnach fälschlicherweise als “Glas” bezeichnet, da es sich, aufgrund seiner geordneten Struktur, technisch gesehen um einen Kristall handelt. Es sollte jedoch nicht verwechselt werden mit Kristallglas, bei welchem das Natriumoxid im Glas teilweise durch Kaliumoxid ausgetauscht wird.
Die Eigenschaften und Merkmale von Saphirglas
Saphirglas ist das vierthärteste transparente Material, welches in der Industrie verwendet wird. Dabei besitzt es eine Mohshärte von 9, was bedeutet, dass es nur von Diamanten, kubischem Siliciumnitrid und Moissanit übertroffen wird. Dadurch ist es äußerst kratzfest und widerstandsfähig gegenüber Abnutzung.
Weitere wichtige Merkmale von Saphirglas sind zudem
- seine hohe Transparenz, welche eine nahezu ausgezeichnete Klarheit bietet,
- seine chemische Beständigkeit, da es korrosionsbeständig ist und somit in Umgebungen eingesetzt werden kann, für die andere Glasarten nicht in Frage kommen,
- seine hohe Lichtdurchlässigkeit und Lichtbrechung,
- seine Temperaturbeständigkeit, ohne dabei seine Eigenschaften zu verändern sowie
- sein Gewicht, da es im Vergleich leichter als andere Glasarten ist.
Herstellung: Wie wird Saphirglas hergestellt?
Saphirglas wird aus synthetischem und hochreinem Aluminiumoxid hergestellt, wobei die Festigkeit des Saphirglases selbst von der Reinheit des Aluminiumoxids abhängt.
Zur Herstellung von Saphirglas kann dabei das Verneuil- oder das Stepanov-Verfahren angewendet werden.
Da die Glasart eine kristalline Struktur und keine amorphe (glasartige) Molekularstruktur wie zum Beispiel Kalk-Natron-Silikatglas aufweist, verwenden wir im Folgenden den Begriff “Kristall” bei den Herstellungsverfahren.
Beim Verneuil-Verfahren wird hochreines, pulverförmiges Aluminiumoxid über eine Dosiereinrichtung in ein Brennrohr gegeben. Dort wird das Pulver mit Wasserstoff und Sauerstoff geschmolzen und schichtweise um einen Kristallkeim herum abgekühlt, bis es erstarrt. Der Kristall wächst dabei innerhalb von einer Stunde um etwa 5 bis 20 mm.
Beim Stepanov-Verfahren wird die gereinigte Schmelze in einem Tiegel platziert. Daraufhin wird ein kleiner Keimkristall behutsam an einem langsam rotierenden Metallstab in die Schmelze eingetaucht und langsam nach oben gezogen, wobei der Kontakt zur Schmelze stets aufrechterhalten wird.
Der Kristall wächst während des Abkühlens an der Grenzfläche heran und kann dabei einen Durchmesser von bis zu 40 cm erreichen.
Im Anschluss eines der beiden Verfahren werden die runden Kristalle durch einen Poliervorgang zu flachen Elementen weiterverarbeitet. Wegen seiner Härte kann es dabei jedoch nur mit Diamantwerkzeugen und Lasern geschnitten, geschliffen und poliert werden.
Einsatzgebiete: In welchen Bereichen wird Saphirglas verwendet?
Saphirglas findet breite Anwendung in verschiedenen Branchen und Bereichen, wie unter anderem
- in der Uhrenindustrie, z. B. für Uhrengläser,
- in der Elektronik und Optik, z. B. für Smartphone-Displays, Tablets und Kameras,
- in der Medizintechnik, z. B. für Implantate, Endoskope und medizinische Instrumente sowie
- für industrielle Anwendungen, z. B. für Abriebplatten, Laserfenster, Präzisionswerkzeuge und Sensoren.
Um mehr über Saphirglas und seine Herstellung, Eigenschaften oder Einsatzgebiete zu erfahren, melden Sie sich doch gerne bei uns, Ihrer Glaserei Berlin, Glas & Design Glasservice GmbH, telefonisch unter: (030) 45 48 20 06