蓝宝石晶体在工程领域中的应用(一)

蓝宝石晶体在工程领域中的应用

手表业是历史上第·一个人造刚玉晶体的应用领域。早在 1704 年，Debraute 和Fatio 来自日内瓦的数学家就建议在手表机构中使用宝石，但是，这个意见，当时在经济上难以实施。一旦红宝石投入工业生产以后，著·名的瑞士手表公司"Breget," "Denis Blondel," 和 "Luis Odemar" 就对此感兴趣，因为这种材料－以其合理的价格，稳定的质量，硬度和耐磨性－原来是适合于作磨擦配对材料的。“红宝石－钢”之间的干摩擦系数在 3.7GPa 等级的压力下是 0.25。人工红宝石与钢之间的摩擦系数较低而且与天然宝石相比较更稳定。通过与手表制造商合作，作者测试了用红宝石元件的手表机构，在摩擦配对情况下，连续运转了 50 年，红宝石元件[7]没有显示出任·何磨损。

生产精密技术宝石的工厂每年制造几十亿颗红宝石和无色蓝宝石元件供手表和其它精密机械使用。机械手表含有带圆柱孔的扁平宝石，带润滑剂的宝石（球面空芯），扁平的或球面对称带非圆柱孔的宝石和润滑剂。覆层的球面宝石用来作为轴的支承。为锚型擒纵机构可靠发挥功能，应用了输入输出关节板。从锚叉来的脉冲到平衡机构是通过椭圆形宝石来转换的。

手表宝石通常使用暗红色的红宝石。这种传统起始于手工装配手表的年代。红色宝石看上去很美丽并且较少引起眼睛疲劳。

“手表玻璃”使用无色蓝宝石制造的，浅色蓝宝石被那些高质量表的著·名生产商采用。这不是一种时髦。你会看到在这些“玻璃”上面没有划痕。

蓝宝石和红宝石制成机械装置中的宝石是zui为可靠的。商业大量生产的蓝宝石芯轴用来支承必须连续运转数十年的机构的轴（如：水和气体计量表具）。这种芯轴是扁平的或有不同形状的锥形凹口。普通轴承是由圆柱形或非圆柱形孔的套筒形式制成的。手表和一些机构的系列宝石样品展出在附录的图 1.29 中。现在，正在开发用于引擎、运送侵蚀性液体或气体的泵和其它装置的大型轴承。

对轴承均匀性和耐磨性的主要要求仅采用人造蓝宝石就可以得到满足，因为与人造蓝宝石相似的均匀天然晶体是很难遇到的。宝石的不均匀性会造成摩擦配对材料的加速磨损；因此，用人造蓝宝石制造轴承的使用寿ming要更长一些。

标尺的精度取决于水平天平的菱镜的清晰度。现今，顶角为 35°的蓝宝石菱镜是专为标尺生产的。耐磨的蓝宝石元件是无·与伦·比的。自动生产线是指机器零件通过探头自动地控制尺寸进行生产。这些探头的接触部分是由球形，半球形，锥形或圆柱形的蓝宝石或红宝石制成的。

高耐磨性必须是线模的特征。因此，为了改变黄金，铝或银导线的直径，要采用蓝宝石和红宝石的线模。

只要运转一·天，强·力喷砂机的钢喷嘴就磨损了。然而，蓝宝石的喷嘴可以用30 天。喷水切割是用来切割陶瓷，固体合金，岩石和危险工件如：核弹头，军用火箭和燃气容器的现代技术。切割的质量和水枪的生产率是由喷嘴尺寸的稳定性决定的。在许多情况下，蓝宝石喷嘴可以成功地替代硬质合金喷嘴。

在合成纤维纱的作用下，用于高速织机蓝宝石导纱器基本上侵蚀和磨损要比钢或玻璃制成的导纱器慢。导纱器可以有不同的构造形状：由于塑性变形，直的或弯曲的成不同的角度。纺纱时使用的钢领是另一种型式的导纱器。它们必须有高导热率（在散热不足时，钓鱼线会更快磨损）和耐磨性。因此，生产纺纱设备的领·先企业采用抛光的蓝宝石导纱环。

用作固态合金电腐蚀处理的机器配备蓝宝石导向器。几种蓝宝石棒带有导线的槽沟按一定的方法安装使其成为腔室。槽沟设置在高速运动蓝宝石导线的方向。

蓝宝石切割是用来对铜，铝，和它们的合金以及非金属材料进行高质量的和精细的处理。与它们的硬质合金同类物相比，蓝宝石刀具的切割精度更高，在进刀平稳的前提下可获得更高的表面质量。切割片的尖锐角度和一种类型的刀具的工作状况展现在图 1.30 中。蓝宝石微型刀具使用在微型仪器的制造中。

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