Ist Saphirglas eine Glassorte?

Haben Sie bei einem Uhrenkauf, oder wo auch immer, von einem Saphirglas gehört? Das Saphirglas ist zweifellos der König unter den Uhrgläsern. Anfangs noch für sehr teure Luxusuhren reserviert, bestückt heute das kratzfeste Saphirglas immer mehr Modele (Abb. 1).

                             

                          Abb. 1 Damenuhr mit Saphirglas

Früher waren die Uhren mit normalem Fensterglas ausgestattet, doch die Armbanduhren benötigten ein bruchsichereres Uhrenglas, so dass man in den 1930er Jahren dazu überging, Acrylglas, einen Kunststoff, zu verwenden. Es war nicht nur leicht, sondern vor allem bruchsicherer als normales Glas und kostengünstig. Leider ist das Acrylglas für Kratzer anfällig, weswegen in den 1970er Jahren vermehrt Mineralglas, also gehärtetes Kristallglas, zum Einsatz kam. Für Sportuhren, die besonderen Belastungen ausgesetzt sind, eignet sich das Mineralglas jedoch nur bedingt und so verwendeten viele Hersteller seit den 1980er Jahren stattdessen das sehr viel teurere, aber auch deutlich widerstandsfähigere Saphirglas.

Nun hier ist die Antwort auf die Titelfrage: Nein, Saphirglas ist keine Glassorte und es wird nicht aus wohlbekannten Glas angefertigt. Der Rohstoff für das Saphirglas ist Aluminiumoxid. Das ist kaum zu glauben, aber es ist so. Das natürliche Aluminiumoxid trägt gut bekannte Namen wie Rubin, Korund und eben auch Saphir.

Den Begriff „Saphir“ verbinden wir mit Edelsteinen, und zwar mit blauen, nicht wahr? Saphir ist auch eine Farbenbezeichnung. Doch nun taucht ein Problem auf. Ein Uhrenglas darf in der Regel keine blaue Farbe haben, es muss wohl farblos sein. Deswegen werden diese Gläser nicht aus blauem Saphir hergestellt, sondern aus farblosen Korunden. „Saphirglas“ hört sich aber viel besser an und es wird dabei überhaupt nicht gelogen. Rote Edelkorunden heißen Rubine, alle anderen können wir Saphire nennen. Zwar bietet der berühmte Uhrenhersteller Rolex auch Modelle mit einem einzigartigen grünen Saphirglas an. Meist sind aber Uhrengläser farblos.

Und noch etwas, eigentlich ist die Bezeichnung „Glas“ auch so eine problematische. Wir benutzen dieses Wort, da es sich um eine Art Fenster handelt – wir sehen dadurch das Zifferblatt einer Uhr. Werkstofftechnisch gesehen, bezeichnen wir jedoch als Gläser nur amorphe (d.h. ohne Fernordnung der inneren Struktur) Materialien. Das Aluminiumoxid ist kristallin und somit ist es als Material kein Glas. Jetzt ist eine gute Gelegenheit über Lichtdurchlässigkeit von Materialien zu sprechen.

Haben Sie sich schon mal gefragt, warum wir durch eine Fensterscheibe alles dahinter geometrisch unverändert sehen? Diese Scheibe ist aus Glas, und weil es ein amorpher Stoff ist, kann das Licht ungestört durchdringen. Bei kristallinen Werkstoffen ist es anders. Dort wird Licht an den Kristallen gebrochen, was das Bild hinter dem Werkstoff stark verändert, u.U. bis zur Unkenntlichkeit. Diese Lichtbrechung ist ein Nachteil des Saphirglases. Daraus ergeben sich stärkere, störende Reflexionen auf dem Uhrglas.

Jedoch, bei einem Saphirglas sehen wir das Zifferblatt unversehrt. Warum? Die Antwort ist einfach: Saphirgläser werden zusätzlich entspiegelt. Diese Entspiegelung wiederum bringt nicht nur Vorteile. Die Verminderung der Reflexionen (Spiegelungen) auf einem Uhrglas wird durch eine aufgedampfte chemische Schicht erreicht. Diese Schicht ist bei weitem nicht so widerstandsfähig wie das eigentliche Saphirglas. Manche Hersteller gehen einen vernünftigen Kompromiss ein, indem sie nur die Unterseite des Uhrglases entspiegeln. Bei dieser Methode wirkt zwar die Entspiegelung nur zu 50%, aber dafür bleibt die widerstandsfähige Außenseite des Saphirglases erhalten. Bei der Gelegenheit ein Tipp: Manchmal scheint es, als ob ein Saphirglas doch plötzlich feine Kratzer aufweist. In der Regel handelt es sich aber nur um Abrieb, um Spuren also, die weichere Materialien auf dem Glas hinterlassen haben. Diese Spuren lassen sich leicht mit einem Radiergummi entfernen!

Korund sowie Rubin und Saphir sind sehr hart. Ihre Härte beträgt 9 Mohs, was etwa 2200 Vickreseinheiten entspricht. Es gibt es sehr wenige Materialien, die härter als der Saphir sind. Ein Saphirglas kann in der Tat nur von einem Diamanten und von Werkstoffen wie Wolframkarbid, Siliziumkarbid und Borkarbid verkratzt werden. Praktische Erfahrungen haben gezeigt, dass Saphirgläser trotz der größeren Härte nicht leichter brechen als Mineralgläser. Mit sehr spitzen Gegenständen sollten Sie aber nicht auf ein Saphirglas drücken.

Mehr über das Aluminiumoxid, zwar als der wichtigste keramische Werkstoff, können Sie unter unserem Link Aluminiumoxid lesen. <<