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老祖宗智慧?超未來科技? 傳說中的陶瓷材質(上)

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陶瓷材質有著高硬度、耐磨、質輕、色澤多變化等優點,尤其是在顏色多樣化這方面,更是傳統金屬材質所難以超越;而近似於天然寶石或是類寶石的特殊飾品質感,也是許多頂級時尚品牌喜愛選用陶瓷材質打造腕錶的原因之一。


無所不在

當很多人對於「陶瓷」的觀念還停留在茶杯、飯碗、花瓶這類食器、裝飾品的層級時,其實在不知不覺中,陶瓷這種已有數千年歷史的非金屬材料,已經慢慢的在你我的生活中佔有極重要的地位!尤其是在1940年代之後,由於化學、材料科學的迅速發展,加上工業技術的日益先進,使得陶瓷的應用範圍已經跨越了傳統的家庭與建築用品範疇,擴大至目前的電子、機械、生醫、通訊、能源等產業。如你我所使用的電腦裡的晶片封裝材質、主機板上的電容器、屋外電線桿上的陶瓷絕緣體、嘴裡的假牙、膝蓋裡的人工關節,乃至於廣告打的很大的陶瓷汽缸引擎等,都是陶瓷產品在現代的應用。而如果說明到現在還是有讀者不太明白的話,請去用一下自己家廁所裡的單槍水龍頭,其之所以能夠在極短的行程內開閉,就是托精密陶瓷芯的福。

陶瓷的應用範圍已經跨越了傳統的家庭與建築用品範疇,擴大至目前的電子、機械、生醫、通訊、能源等產業。

單槍水龍頭之所以能夠在極短的行程內開閉,就是托精密陶瓷芯的福。

晶片的封裝材質也是陶瓷來著的。

而也因為陶瓷材質有著高硬度、耐磨、質輕、色澤多變化等優點,所以早於1970年代就開始使用在錶殼與鍊帶的製作上面。與金屬材質在腕錶上面的應用相比,陶瓷材質雖然算是後起之秀,但市場的接受度卻絲毫不會輸給金屬材質。但受限於早期陶瓷材質在加工與成形過程上的技術瓶頸,讓那時的陶瓷腕錶在「耐用度」、「防水性」與造型的「豐富度」上卻輸給了傳統金屬材質一截!也讓陶瓷材質腕錶的普及化至少延遲了20年以上,直到2000年後新的材料與加工技術陸續投入後,才讓陶瓷在腕錶的主流材質圈裡又佔有了一席之地。而平平是號稱陶瓷材質腕錶,其中的奧祕到底為何?又為何會有著天高地遠的價格差異?那些說的天花亂墜的特殊陶瓷材質是否真的如此神奇?

陶瓷材質有著高硬度、耐磨、質輕、色澤多變化等優點,所以早於1970年代就開始使用在錶殼與鍊帶的製作上面。

如何定義與先天優劣

在此先簡單的解釋一下所謂的「腕錶用陶瓷材質」的定義與等級,有別於擁有數千年歷史的傳統陶瓷,使用在腕錶上面的「精密陶瓷」是於20世紀才被開發出來的先進產品。而精密陶瓷又可以簡單的分成結構陶瓷、電子陶瓷與生物陶瓷三種。其中被使用在腕錶材質上的為「結構陶瓷」,其特性為具有耐高溫的機械性質。而簡單的來說,陶瓷之所以能夠在腕錶材質上被廣泛使用並獲得市場接受,是因為與傳統金屬材質相比,陶瓷材質擁有以下的優勢與特點:

1.遠高於傳統金屬材質的高硬度,所以可以常保腕錶表面光滑不易產生刮痕。

2.遠低於傳統金屬材質的重量,讓腕錶配戴起來更為輕鬆舒適。

3.不含有會導致皮膚過敏的「鎳」元素,所以皮膚敏感者可以安心配戴。

4.隨著配方的不同,可以開發出獨有的光澤與色彩。

5.即使長時間使用也不會有氧化或變色的問題。

陶瓷材質隨著配方的不同,可以開發出獨有的光澤與色彩。

既然陶瓷材質這麼棒,應該早就把其他傳統金屬材質給淘汰掉,成為了腕錶市場主流才是,為何還是無法全面性的推廣出去呢?這是因為陶瓷材質相較於傳統金屬材質而言,還是存在著以下數種問題:

1.硬度高但是韌性極差,所以一遇到撞擊很容易直接崩裂。

2.防水裝置不易製作,所以早期的陶瓷腕錶都僅有生活防水程度。

3.雖號稱「不易」磨損,但使用久了還是會產生刮痕與歲月痕跡,但無法以拋光處理恢復原來光澤。

4.陶瓷材質的物件尺寸越大,其可靠度與強度都會逐漸下降,所以早期的陶瓷腕錶都以薄形的石英錶與小型的女用錶款為主。

5.光澤與色彩雖然絢麗,但細部的質感與深度不耐久看。

6.因為太輕了,配戴起來的手感不踏實(此為非戰之罪)。

由於早期的腕錶用陶瓷都是以氧化鋁(Al2O3)為基材,硬度雖高但材質緻密度略嫌不足,加上對應腕錶零部件的製作工藝也剛才剛起步沒多久,受限於千篇一律的造型與設計,所以很多陶瓷材質的腕錶最後都步上了流行錶款的後塵,在配戴數年後就靜靜的被打入冷宮在抽屜裡冬眠。

陶瓷材質硬度高但是韌性極差,所以一遇到撞擊很容易直接崩裂。

陶瓷材質的物件尺寸越大,其可靠度與強度都會逐漸下降,所以早期的陶瓷腕錶都以薄形的石英錶與小型的女用錶款為主。

啟蒙時代

當新聞稿把陶瓷材質腕錶說得既神奇又先進時,其實早在1970年代左右就已經有陶瓷材質的腕錶面世銷售,而且有點出人意料的是,那時的陶瓷材質腕錶主要的材料供應國並非很多人認知的瑞士,而是在幾乎同時間吹起了錶壇石英風暴的「日本」!舉例來說,大家耳熟能詳的陶瓷工業集團之一「京瓷(KYOCERA)」就是供應商的其中之一;甚至直到現在,京瓷仍在繼續對全球錶壇(包含瑞士)提供最高品質的腕錶用陶瓷材料。

「京瓷(KYOCERA)」是全球高科技陶瓷材質的領導品牌,不僅是陶瓷刀,直到現在,京瓷仍在繼續對全球錶壇(包含瑞士)提供最高品質的腕錶用陶瓷材料。

在1970年代的全球錶壇,那時不僅是在機械錶的製造工藝上遇到了瓶頸,連腕錶錶殼與鍊帶材質的開發也陷入了原地打轉的窘態。不鏽鋼雖然已成為了市場的主流腕錶材質,但單調的銀白色金屬色澤已經無法滿足消費者求新求變的慾望,電鍍亦有著無法耐久的基本問題;貴金屬材質的色澤雖然稍有變化,但高單價與容易刮傷的先天弱點還是讓人裹足不前;而拿木頭、甚至是石材來當錶殼材質雖然創意十足,但無法大量生產,且強度與耐用度皆難以達到實用要求;而剛起步的強化塑膠材質則高級感不佳,只能使用在低價位錶款之上(現在也是一樣狀況)。而就在這樣的狀態之下,腕錶用陶瓷材質開始異軍突起,並在市場上開始嶄露頭角。※未完待續※

1970年代的全球錶壇,不鏽鋼雖然已成為了市場的主流腕錶材質,但單調的銀白色金屬色澤已經無法滿足消費者求新求變的慾望;而就在這樣的狀態之下,腕錶用陶瓷材質開始異軍突起,並在市場上開始嶄露頭角。

常用錶殼與鍊帶材質的硬度比較

材質/硬度(Hv)

純鈦 150~170

鈦合金 300~500

不鏽鋼 180~200

銅系合金 150~200

純鋁 50~60

純鋁(防蝕處理) 200~300

銀(850~925) 80~140

18K金 150~200

純金 20~70

鉑金(900~950) 120~170

純鉑金 40~60

硬質合金(Ni系、Co系) 600~800

陶瓷材質 1100~1500

TiN(氮化鈦) 1100~1800

WC(碳化鎢) 1100~1700

TiC(碳化鈦) 1500~1700

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