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【複合陶瓷】堅硬耐磨耐熱 陶瓷如何改變腕錶、賽車和航天世界?

/ 撰文 黃樂文
/ 2018.04.20
人類在新石器時代已懂得製造陶器,以泥土搓出造型,放進窯裏火燒,造出各種器皿。陶瓷是古文明的記錄,這技術流傳至今,用途已不止於製造花瓶和瓷器。

美國太空穿梭機機身外的絕熱瓦,由複合陶瓷物料所造,可抵禦極進出大氣層所產生的逾1200度高溫。(wikipedia)

陶瓷是一種無機非金屬物質,堅硬得來脆弱,但如加入不同材質,配合不同程度的燒結技術,可造出耐熱、耐磨的製品,最基本的用圖是建築物外牆的瓷磚,除此之外,由於它耐磨不損耗,腕錶機芯部件也用陶瓷所造,而它的耐熱特性,適合用於汽車引擎中俗稱「火嘴」的火星塞,當然,耐熱效能最高的應用,是太空穿俊機外層的絕熱瓦,可抵禦進出大氣層產生的逾攝氏1200度高溫。

碳陶瓷煞車碟今天已常見於馬力達400匹或以上的高性能汽車。(Brembo)

現時最常見的陶瓷複合物料,是有極高耐磨度的碳陶瓷(Carbon Ceramic),這物料堅硬且耐熱,早被用來製造高效能制動碟。70年代,碳陶瓷制動碟多見於飛機,及至80年代,則引進到賽車領域,至今仍是賽車必備的裝置。

2002年面世的Ferrari Enzo採用碳陶瓷複合物料所造的制動碟。(Ferrari)

直至千禧年,開始有民用汽車採用碳陶瓷制動器,其中2002年推出的Ferrari Enzo超級跑車,就用上由Brembo製造的碳陶瓷煞車碟,好處是可以同等大小但較輕量的部件,達至與鑄鐵碟相同的煞車效果。現時除了超級跑車,一些馬力達400匹或以上的汽車及部分大型商用車,都會採用了碳陶瓷制動系統。

不少潛水錶的外圈都貼上一片陶瓷物料製造的刻度圈,包括Rolex於今年巴塞爾鐘錶展發表的GMT-Master II。(Rolex)

陶瓷物料也常見於腕錶,不少潛水錶都會配一個陶瓷外圈,除了耐磨抗撞,其亮澤質感也可令腕錶看起來更高級。一向擅長研發新物料的Hublot,在2005年推出Big Bang系列時,已開始用陶瓷物料來造腕錶外圈,其中黑色的效果比一般PVD塗層黑色鋼錶更理想,因它不會刮花或脫色,但多年來他們的有色陶瓷都只限於黑和白,鮮有其他色彩。

Hublot研究了4年,造出色調與法拉利跑車一樣的紅色陶瓷,今年巴塞爾鐘錶展中推出全紅色的Big Bang Unico Red Magic。(Hublot)

今年巴塞爾鐘錶展中,Big Bang又有新嘗試,那是用上全紅色「氧化鋯」陶瓷錶身的Big Bang Unico Red Magic,硬度高達1500 HVI,比一般陶瓷錶更耐磨,而經拋光打磨後,那堅硬的紅色陶瓷外衣呈現出一種潤澤的色彩。原來要造出紅色陶瓷並不用易,因紅色在高達攝氏2000度的燒結過程中,難以保持原有色調,很多時會變成橙紅或玫瑰紅色,Hublot花了4年研究,造出與法拉利跑車的車漆一樣的紅色。

Hublot與法拉利合作的錶款Big Bang Ferrari Unico Carbon Red Ceramic,也配上一個紅色陶瓷外圈。(Hublot)

其實Hublot亦曾在Big Bang Ferrari Unico Carbon Red Ceramic上小試牛刀,以紅色陶瓷造其外圈,但Red Magic來得更徹底,整個錶身和外圈都以紅色陶瓷造,就連其他部分如時間刻度、指針及錶面內圈等,都塗上了相同的紅色,掛在手腕,可能比開Ferrari Enzo還要搶眼。

Hublot很熱衷於研發新物料,2005年在Big Bang系列已用上陶瓷外圈。(Hublot)

 

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