試驗淺析手表玻璃種類及其性能

呂嘉祺 龔 翔 馬野皓

珠海羅西尼表業有限公司 廣東 珠海 519015

1 前言

現目前在鐘表上使用的表玻璃按材質可大致分為三種，即分子化合物塑料玻璃、無機玻璃及藍寶石玻璃。

2 實驗分析其功能性

本文嘗試采用實驗方式分析對比以上三種手表玻璃的各種性能，并總結其各自在手表結構中的優劣之處。為保證實驗的公正性、科學性，本實驗采用的表玻璃樣品采用同樣尺寸的透明圓形玻璃，外形尺寸為Φ20 mm×1.0 mm。

為方便文章論述，以下將三種玻璃簡稱為亞克力玻璃、石英玻璃及藍寶石玻璃。

2.1 透射率試驗 本實驗采用專業的透射率儀對三種材質的手表玻璃進行測試。

石英玻璃的透射率最好，亞克力玻璃透射率最差，使用在高檔手表上的藍寶石玻璃透射率表現中等，在QB/T 4774《合成藍寶石手表玻璃》中僅符合合格品標準。但實際高檔手表的觀賞性并不比石英玻璃手表差，那是因為手表上的藍寶石玻璃一般采用了真空蒸發鍍膜技術，在玻璃表面鍍了一層甚至多層的增透膜，可提高其透射率數值達93%以上。

2.2 抗沖擊性能試驗 本實驗參考標準QB/T 2813.3《無機和藍寶石表玻璃 第3部分:定量評定準則和試驗方法》對三種材質的手表玻璃進行球沖擊斷裂能量試驗，試驗數據如下表所示:

表1 三種手表玻璃球沖擊斷裂能量對比

球沖擊斷裂能量數值代表了玻璃的抗沖擊性能。從表1中數據可見，亞克力玻璃的抗沖擊性能最好，是因為其材質為塑料，彈性性能較好，受沖擊后不易出現裂縫進而發生破裂。石英玻璃的抗沖擊性能最差，其在與外界發生碰撞時容易發生破裂。

2.3 耐腐蝕性能試驗 本實驗參考標準QB/T 1901.2《表殼體及其附件 金合金覆蓋層 第2部分:純度、厚度、耐腐蝕性能和附著力的測試》中人工汗耐腐蝕試驗方法，對三種材質的手表玻璃進行了48h的人工汗耐腐蝕試驗，試驗后三種玻璃樣品表面均未出現明顯的斑點或鹽析等不良現象，試驗結果均合格。

2.4 耐高低溫試驗 本實驗設想了一種使用場景，手表的使用者在北方-40℃的室外，進入室內后洗澡忘記了取下手表，讓手表短暫地接觸到了40℃的水流。并設計進行了如下實驗:將三種材質的手表玻璃置于-40℃的環境中保持5min，而后在1min內將玻璃樣品取出并放置于40℃的水中再保持5min。試驗后三種手表玻璃樣品均未出現裂紋、破碎等不良現象。

2.5 表面硬度試驗 本實驗參考市面流行的鉛筆硬度測試，采用9 H規格的鉛筆在特定的負載及角度的情況下對三種材質的手表玻璃進行劃痕測試，實驗結果發現亞克力玻璃表面試驗后出現了輕微劃痕，另兩種玻璃表現良好，無不良現象。

為了進一步測試藍寶石表玻璃及石英玻璃的表面硬度，本實驗參考標準GB/T 4340.1《金屬材料 維氏硬度試驗 第1部分:試驗方法》，對藍寶石玻璃及石英玻璃進行表面維氏硬度測試，測試載荷統一為50gf，保持時間為10s。測試數據如下表所示:

表2 藍寶石玻璃及石英玻璃表面維氏硬度值對比

可見，三種材質玻璃中藍寶石玻璃的表面硬度最好，實際使用中藍寶石玻璃手表也極少發生表“花”現象。但由于藍寶石玻璃成本較高，一些手表廠商通過在石英玻璃表面鍍上一層或多層的“金剛膜”。但這種膜層一般較薄，實際使用中的表現還是不如藍寶石玻璃的。

3 總結

通過以上試驗分析比對了亞克力玻璃、石英玻璃及藍寶石玻璃的性能優劣，三種玻璃都互有長處:亞克力玻璃抗沖擊性能最好；石英玻璃透射率值最高；藍寶石玻璃表面硬度最硬。針對其性能缺陷，目前市場上也發明了相應的技術來填補其短板。手表廠商會根據其產品定位、成本的考量來選擇使用哪種材質的手表玻璃。