很多人應該都會有這樣的疑惑:為什麼藍寶石鏡面還是會刮傷?

這個問題比較多出現在手錶的使用者身上,手機就還好,因為目前就算是iPhone,也只有鏡頭是藍寶石

 

只是,根據 Mohs scale(摩氏硬度)來說

  • 「摩氏礦物硬度表」(Mohs scale of mineral hardness)from wiki
硬度 礦物 化學式 絕對硬度 圖片
1

滑石

Talc

Mg3Si4O10(OH)2 1 Talc block.jpg
2

石膏

Gypsum

CaSO4·2H2O 2 Gypse Arignac.jpg
3

方解石

Calcite

CaCO3 9 Calcite-sample2.jpg
4

螢石

Fluorite

CaF2 21 Fluorite with Iron Pyrite.jpg
5

磷灰石

Apatite

Ca5(PO4)3(OH,Cl,F) 48 Apatite crystals.jpg
6

正長石

Feldspar

KAlSi3O8 72 OrthoclaseBresil.jpg
7

石英

Quartz

SiO2 100 Quartz Brésil.jpg
8

黃玉

Topaz

Al2SiO4(OH,F)2 200 TOPAZE9.jpg
9

剛玉

Corundum

Al2O3 400 Cut Ruby.jpg
10

鑽石

Diamond

C 1600 Rough diamond.jpg

成分同為Al2O3的藍寶石應該算是硬度9

但是實際上真的是這樣嗎?

偶然間我發現一個說明(資料來源:世界腕表雜誌):

鐘錶所使用的玻璃鏡面材質大致分為壓克力、一般礦石玻璃以及藍寶石水晶玻璃等3
種,各具備有優良特性。壓克力鏡面的質地較軟,可塑性較高,唯較容易刮傷,但也
可以藉由拋光輕易恢復;一般礦石玻璃鏡面較為廣泛,取得非常方便,在硬度部份則
屬於中等;藍寶石水晶玻璃則屬於較高級的玻璃鏡面,大都採用以水晶粉研燒製成,
由於硬度非常高,所以在防刮耐磨性非常優異,也因此受到許多高級鐘錶品牌的愛用。
許多藍寶石水晶鏡面會在雙面鍍上防眩功能的多層膜,以避免在受光後產生折射,
例如百年靈特殊處理的雙面多層膜藍寶石水晶能將光源分散,尤其在太陽直射的高空
中,充分發揮功能,使配戴者在烈日直射下依然能夠清楚閱讀,不受妨害。這種鍍膜
的鏡片會造成抗反射的作用,反射光少了,自然透光就非常好,其透光率可達99%
。如何辨別鏡面上是否鍍膜?最簡單的辨別方式即是將鏡面傾斜,薄膜干涉的效應會
讓它呈現彩色的分光(如同眼鏡鏡片一樣)。 

藍寶石水晶玻璃的加工製作工序 
1首先原料先會在1200℃的高溫下分解出潔淨的水晶成份。
 
2經分解後一桶桶純白無瑕的水晶原料。
 
3經過2050℃繼續燒製所需要的水晶條。
 
4未經切割的整塊條狀水晶。
 
5燒製後的水晶條須經過人工再一次篩選,經由篩選後的水晶條,每件都是潔淨無瑕的。
 
6經鑽石切割水晶條後一片片待整理的水晶玻璃。
 
7裁切後,會再用研磨器以低速開始加以研磨表面,這項工作必須進行4次以上,使其
達到光亮透明的鏡面效果。
 
8最後再送至無塵室中再透過光學處理,以280℃的高溫將鏡面兩側鍍上特殊光學介質。
 

所以所謂的sapphire crystal glass,其實還是石英,只是加強表面處理的石英,硬度指標了不起就是7-8,跟大猩猩的6.8-8相比之下其實差不多。

這就是你去買一些標榜是藍寶石鏡面的產品,但是發現其實還是會有刮痕的原因了。

簡而言之,礦石的「藍寶石」和某些合成的「藍寶石鏡面玻璃」其實是不一樣的。

但是還是有結構相似的人工合成藍寶石,也是α-Al2O3的成分,

人工藍寶石水晶玻璃的製造,是在非常高溫的情形下使氧化鋁(aluminum oxide)結晶化,在化學角度來看它與天然藍寶石、紅寶石相同。

所以在沒有技術文件的情況下,我們只能說你可能買到的是硬度9的藍寶石鏡面,也有可能是硬度7-8的藍寶石水晶鏡面。

 

還要提醒各位一件事:

硬度的測量不是只有一種,還有Brinell scale、Knoop hardness test、Meyer hardness test,所以也不要把這個數字看得太死了。

莫氏硬度,是一種利用礦物的相對刻劃硬度劃分礦物硬度的標準,該標準是德國礦物學家腓特烈·摩斯(德語:Friedrich Mohs)提出的,所以他算是一個相對意義,並不是說鑽石贏過石英就不會被石英刮出痕跡,還有很多其他因素會造成刮傷的。

 

最後補上一些常見物質的摩氏硬度

摩氏硬度礦物或材料
0.2–0.3
0.5–0.6
1 滑石
1.5 石墨皮膚
2 石膏、六方氮化硼
2 - 3 、黑玉(一種褐煤)、冰塊指甲
3 方解石牙本質
4 螢石
4 - 4.5
5 磷灰石牙釉質黑曜岩
5.5
6 正長石
6 - 7 玻璃、石英玻璃[1]黃鐵礦蛋白石
7 石英
7.5 - 8 祖母綠、硬化鋼、尖晶石
8 黃玉方晶鋯石
8.5 金綠寶石(chrysoberyl)、氮化矽碳化鉭
9 - 9.5 剛玉碳化矽碳化鎢碳化鈦碳化硼斯石英
9.5–10 氮化硼二硼化錸二硼化鈦
10 鑽石黑鑽石,金剛石
>10 聚合鑽石奈米棒

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