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老祖宗智慧?超未来科技? 传说中的陶瓷材质(上)

发布时间:2020-07-31  浏览量:346  点赞:545

    老祖宗智慧?超未来科技? 传说中的陶瓷材质(上)无所不在

    当很多人对于「陶瓷」的观念还停留在茶杯、饭碗、花瓶这类食器、装饰品的层级时,其实在不知不觉中,陶瓷这种已有数千年历史的非金属材料,已经慢慢的在你我的生活中佔有极重要的地位!尤其是在1940年代之后,由于化学、材料科学的迅速发展,加上工业技术的日益先进,使得陶瓷的应用範围已经跨越了传统的家庭与建筑用品範畴,扩大至目前的电子、机械、生医、通讯、能源等产业。如你我所使用的电脑里的晶片封装材质、主机板上的电容器、屋外电线桿上的陶瓷绝缘体、嘴里的假牙、膝盖里的人工关节,乃至于广告打的很大的陶瓷汽缸引擎等,都是陶瓷产品在现代的应用。而如果说明到现在还是有读者不太明白的话,请去用一下自己家厕所里的单枪水龙头,其之所以能够在极短的行程内开闭,就是托精密陶瓷芯的福。

    陶瓷的应用範围已经跨越了传统的家庭与建筑用品範畴,扩大至目前的电子、机械、生医、通讯、能源等产业。单枪水龙头之所以能够在极短的行程内开闭,就是托精密陶瓷芯的福。晶片的封装材质也是陶瓷来着的。

    而也因为陶瓷材质有着高硬度、耐磨、质轻、色泽多变化等优点,所以早于1970年代就开始使用在錶壳与鍊带的製作上面。与金属材质在腕錶上面的应用相比,陶瓷材质虽然算是后起之秀,但市场的接受度却丝毫不会输给金属材质。但受限于早期陶瓷材质在加工与成形过程上的技术瓶颈,让那时的陶瓷腕錶在「耐用度」、「防水性」与造型的「丰富度」上却输给了传统金属材质一截!也让陶瓷材质腕錶的普及化至少延迟了20年以上,直到2000年后新的材料与加工技术陆续投入后,才让陶瓷在腕錶的主流材质圈里又佔有了一席之地。而平平是号称陶瓷材质腕錶,其中的奥祕到底为何?又为何会有着天高地远的价格差异?那些说的天花乱坠的特殊陶瓷材质是否真的如此神奇?

    陶瓷材质有着高硬度、耐磨、质轻、色泽多变化等优点,所以早于1970年代就开始使用在錶壳与鍊带的製作上面。如何定义与先天优劣

    在此先简单的解释一下所谓的「腕錶用陶瓷材质」的定义与等级,有别于拥有数千年历史的传统陶瓷,使用在腕錶上面的「精密陶瓷」是于20世纪才被开发出来的先进产品。而精密陶瓷又可以简单的分成结构陶瓷、电子陶瓷与生物陶瓷三种。其中被使用在腕錶材质上的为「结构陶瓷」,其特性为具有耐高温的机械性质。而简单的来说,陶瓷之所以能够在腕錶材质上被广泛使用并获得市场接受,是因为与传统金属材质相比,陶瓷材质拥有以下的优势与特点:

    1.远高于传统金属材质的高硬度,所以可以常保腕錶表面光滑不易产生刮痕。

    2.远低于传统金属材质的重量,让腕錶配戴起来更为轻鬆舒适。

    3.不含有会导致皮肤过敏的「镍」元素,所以皮肤敏感者可以安心配戴。

    4.随着配方的不同,可以开发出独有的光泽与色彩。

    5.即使长时间使用也不会有氧化或变色的问题。

    陶瓷材质随着配方的不同,可以开发出独有的光泽与色彩。

    既然陶瓷材质这幺棒,应该早就把其他传统金属材质给淘汰掉,成为了腕錶市场主流才是,为何还是无法全面性的推广出去呢?这是因为陶瓷材质相较于传统金属材质而言,还是存在着以下数种问题:

    1.硬度高但是韧性极差,所以一遇到撞击很容易直接崩裂。

    2.防水装置不易製作,所以早期的陶瓷腕錶都仅有生活防水程度。

    3.虽号称「不易」磨损,但使用久了还是会产生刮痕与岁月痕迹,但无法以抛光处理恢复原来光泽。

    4.陶瓷材质的物件尺寸越大,其可靠度与强度都会逐渐下降,所以早期的陶瓷腕錶都以薄形的石英錶与小型的女用錶款为主。

    5.光泽与色彩虽然绚丽,但细部的质感与深度不耐久看。

    6.因为太轻了,配戴起来的手感不踏实(此为非战之罪)。

    由于早期的腕錶用陶瓷都是以氧化铝(Al2O3)为基材,硬度虽高但材质緻密度略嫌不足,加上对应腕錶零部件的製作工艺也刚才刚起步没多久,受限于千篇一律的造型与设计,所以很多陶瓷材质的腕錶最后都步上了流行錶款的后尘,在配戴数年后就静静的被打入冷宫在抽屉里冬眠。

    陶瓷材质硬度高但是韧性极差,所以一遇到撞击很容易直接崩裂。陶瓷材质的物件尺寸越大,其可靠度与强度都会逐渐下降,所以早期的陶瓷腕錶都以薄形的石英錶与小型的女用錶款为主。启蒙时代

    当新闻稿把陶瓷材质腕錶说得既神奇又先进时,其实早在1970年代左右就已经有陶瓷材质的腕錶面世销售,而且有点出人意料的是,那时的陶瓷材质腕錶主要的材料供应国并非很多人认知的瑞士,而是在几乎同时间吹起了錶坛石英风暴的「日本」!举例来说,大家耳熟能详的陶瓷工业集团之一「京瓷(KYOCERA)」就是供应商的其中之一;甚至直到现在,京瓷仍在继续对全球錶坛(包含瑞士)提供最高品质的腕錶用陶瓷材料。

    「京瓷(KYOCERA)」是全球高科技陶瓷材质的领导品牌,不仅是陶瓷刀,直到现在,京瓷仍在继续对全球錶坛(包含瑞士)提供最高品质的腕錶用陶瓷材料。

    在1970年代的全球錶坛,那时不仅是在机械錶的製造工艺上遇到了瓶颈,连腕錶錶壳与鍊带材质的开发也陷入了原地打转的窘态。不鏽钢虽然已成为了市场的主流腕錶材质,但单调的银白色金属色泽已经无法满足消费者求新求变的慾望,电镀亦有着无法耐久的基本问题;贵金属材质的色泽虽然稍有变化,但高单价与容易刮伤的先天弱点还是让人裹足不前;而拿木头、甚至是石材来当錶壳材质虽然创意十足,但无法大量生产,且强度与耐用度皆难以达到实用要求;而刚起步的强化塑胶材质则高级感不佳,只能使用在低价位錶款之上(现在也是一样状况)。而就在这样的状态之下,腕錶用陶瓷材质开始异军突起,并在市场上开始崭露头角。※未完待续※

    1970年代的全球錶坛,不鏽钢虽然已成为了市场的主流腕錶材质,但单调的银白色金属色泽已经无法满足消费者求新求变的慾望;而就在这样的状态之下,腕錶用陶瓷材质开始异军突起,并在市场上开始崭露头角。常用錶壳与鍊带材质的硬度比较

    材质/硬度(Hv)

    纯钛150~170

    钛合金300~500

    不鏽钢180~200

    铜系合金150~200

    纯铝50~60

    纯铝(防蚀处理)200~300

    银(850~925)80~140

    18K金150~200

    纯金20~70

    铂金(900~950)120~170

    纯铂金40~60

    硬质合金(Ni系、Co系)600~800

    陶瓷材质1100~1500

    TiN(氮化钛)1100~1800

    WC(碳化钨)1100~1700

    TiC(碳化钛)1500~1700