看到红宝石,你想到什么?璀璨华丽的珠宝,还是古今中外身份的象征?
红宝石,号称彩色宝石之王,极尽奢华尊贵。除了作为装饰品,红宝石在奢侈品腕表上也被大量使用。不同的是,腕表上的红宝石并不点缀在最显眼的表面,而是深藏机身,轻易不示人。
珠宝被看见才能彰显价值,红宝石这么珍贵,为什么装在内里,看不见还有什么用?
解答之前,我们先简单看看机械表的工作原理。
机械表的运行,从上紧主发条开始,也就是一根卷紧的螺旋带状金属弹簧。简单说,变形的主发条逐渐复位,释放弹性势能转动发条匣,然后带动传动装置,也就是一连串齿轮。
齿轮齿数与齿轮转速成反比,齿数越多,转得越慢,所以精准调节各齿轮大小比例,就能调节各齿轮速度,进而达到秒针齿轮转3600圈,分针齿轮转1圈,时针齿轮跳一下的功能。
但这样主发条能量会很快释放完,所以还需这样的擒纵系统,摆轮来回转动带动擒纵叉摇摆,后者一卡一卡地控制传动装置的速度,发出滴答滴答的声音。
不过实际安装时,各结构交错叠置,都由金属夹板固定,所以齿轮轴会穿进夹板旋转。因此,减少摩擦磨损,保证齿轮转动精度,寻找坚硬耐用的材料做轴承就非常重要。
根据矿物硬度标准“莫氏硬度”数据,金刚石,即钻石是最硬的天然物质,而刚玉,即红、蓝宝石,则排名第二,十分坚硬。
同时,根据摩擦系数规定,压力不变时,系数越大,两物体间摩擦力越大,而红宝石与钢之间不加任何润滑剂时的干摩擦系数仅为0.15,约等于加了润滑剂后钢与钢之间的摩擦系数,十分顺滑。
且红宝石热膨胀系数仅为5.8x10(-6)K(-1),远远低于各种常见金属,受热胀冷缩影响小,能满足机械表对精准的需求。
所以在18世纪,瑞士数学家、天文学家尼古拉·法蒂奥·丢勒发明了精准钻孔宝石技术后,人们便开始用红宝石作机械表轴承。
不过天然红宝石极度稀少,价格昂贵,所以当时并未大规模普及,直到19世纪末,法国化学家奥古斯德·维多·路易·伐诺伊发明了著名的「伐诺伊焰熔法」,到20世纪初,人造红宝石轴承才开始大规模普及。
自此,金属机芯上兼具实用与美观的红宝石轴承,成为钟表史上优雅又经典的设计之一。