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硅材质近年来被广泛应用于瑞士制表中，在此前一直被视为高级制表的“杀手锏”材料近年来也出现在中低端瑞士手表当中。作为非金属物质的硅材料，其作为钟表材料的优势也撬开了向来非常保守、抗拒新材料的日内瓦印记的大门。究竟它有什么和传统制表不一样的魅力呢？ 硅材料于1787年由被法国化学家安托万-洛朗·德·拉瓦锡（Antoine Lavoisier）在钻石中发现，硅在外观上带有灰蓝色金属光泽，质地坚硬却易碎。由于硅是地壳上总质量（26.3%）仅次于氧的第二大元素，产量大且获取容易，加上容易高纯度化、可自由调整电阻率等优点，因此成为半导体产业的主要材料。硅材质应用于制表的制作过程和半导体十分相似，都是先将硅晶棒切至指定厚度，加工磨平后在表面以氧化硅膜包覆形成硅晶圆，接着通过微影在硅晶圆上投射显影出游丝形状，再按显影出的形状进行激光蚀刻出游丝。 硅材质优势 一、抗磁性 硅材质在钟表界中最熟悉的认知是它的超强抗磁性，机心中控制频率的擒纵系统在受磁后对走时精度影响特别明显，而现代生活中四处充满了磁力，尤其是常见的麻将机、冰箱门、皮包笔记本磁扣等等，要是游丝或擒纵叉、擒纵轮等零件以非金属制成，便没有了磁力影响，走时精度自然提升。 二、温度调节 除了磁力外，温差可是机械表最大的天敌。钟表机心的游丝依靠不断伸缩来控制摆轮频率，环境中的温度变化将导致金属制的游丝热涨冷缩，进而影响游丝的伸缩幅度使走时失准。硅的化学结构具有相当高的热稳定性，不易因温度变化而改变其性质，硅质游丝更降低温差对游丝的影响。 三、形状塑造 硅材质在制作时必须以深反应式离子蚀刻技术（DRIE）来将游丝等零件的轮廓时刻出来，这也让零件成品能够更精准地达到提高等时性的几何形状。此外，DRIE也能随心所欲地在游丝的不同部位做出不同的厚度，以便将等时性最大化。更重要的是以此方法制作出的游丝或零件，公差非常小，这对制表来说其更加精密，是传统游丝无法企及的优势。 四、耐磨性 传统机械机心除了精准度容易受外在环境影响外，耐磨度也是一个短板。试想一只手表擒纵叉与摆轮轴心每小时要来回接触上万次，想不磨损都难。硅材质却拥有极高硬度与耐磨特性，甚至被许多品牌用来制作研磨倒角用的砂轮，以硅制作机心零件既可强化零件耐磨度，也可延长保养时间。 在硅材料专利去年底到期之前，除了雅典、百达翡丽、劳力士和Swatch集团外，任何其他品牌的相关表款都是被禁止的。我们有些表友可能都还记得在2018年历峰集团旗下的名士表推出的五日链手表因其使用硅游丝而被百达翡丽和Swatch集团起诉后，悄悄的取消了这一设计在当时引起业内讨论。 要说硅材料在高级手表中的应用，我们绝对绕不开硅材质的开拓者雅典表。雅典的制表师路德维格· 欧克林(Ludwig Oechslin)和研发总监皮埃尔·吉克斯(Pierre Gygax)与瑞士纳沙泰尔微技术研究所的IMT微电子技术中心合作，在2001年推出第一代Freak手表，而这款表仅配备以硅材质制成的擒纵轮，硅游丝还尚未出现。但雅典这两位制表师的终极目标确实是硅游丝，但因材料温度敏感问题无法克服，即便硅材质本身拥有高热稳定性，温差变化依然会让频率有明显波动。这个问题后来是由纳沙泰尔专门研究电子与微技术的瑞士电子与微技术中心CSEM与劳力士、百达翡丽四方合作，在表面加上一层SiO2氧化硅膜包覆住整个游丝，让硅游丝得以表现出完美的温差调节特性。 雅典表在2001年发表的初代Freak腕表是首款应用硅材质零件的腕表。 虽然硅擒纵及硅游丝的制作被斯沃琪集团、劳力士、百达翡丽、雅典等几个品牌借着专利把持，但也有其他品牌另辟蹊径，利用硅材质开发出与传统制表结构不同的装置。芝柏表就曾在2008年时推出一个概念设计手表，并且在2012年研发完成。芝柏表的这款表依然采用传统材质制作擒纵轮和游丝等零件，但他们重新设计擒纵系统的结构，并加装一个以硅材质制成的专利装置，厚度14微米，仅人类头发1/6粗细的簧片与擒纵叉相连，通过硅簧片震动幅度不变的特性来控制擒纵叉摆幅，让摆轮永远都接收到同样强度的动力。这个装置并不着眼于硅擒纵，又是以恒定动力为出发点来设计，与CSEM的专利并无冲突，因此未受到法律限制，也在未来发展出更多款式。 前面说的雅典表在2001年第一个以一己之力研发出可用于机械机心的硅材料零件，但在当时由于过于前卫再加上雅典表的品牌号召力不足，并没引起市场上太多关注。硅材料真正受到制表业重视的是在百达翡丽也投入研发之后，通过与CSEM及劳力士、Swatch集团联手，百达翡丽开启了品牌的“Advanced Research先进技术研究”，在2005年推出的特别版Ref.5250年历手表配备了专利Silinvar硅擒纵轮，尺寸重量都只有传统擒纵轮的2/3，让发条动力能更有效率地应用。 ? 此时百达翡丽Silinvar硅擒纵轮已采用能够降低温差影响的氧化硅膜，但硅游丝尚未出现。史上第一款硅游丝是在一年之后，随着玫瑰金版本的Ref.5350搭载的机心采用Spiromax游丝。以硅材质制作的Spiromax游丝不仅具有质轻、防磁、抗震与不受温差影响等特性，还在游丝末端加入“百达翡丽末端弧线”，外侧较厚的设计迫使游丝保持以同心伸缩，并且在游丝中心与末端各设一个独家设计的拴座，让制表师更准确地掌握游丝有效长度。两年后，百达翡丽又紧接着推出Ref.5450，将之前的Silinvar硅擒纵轮进行升级，搭配Spiromax硅游丝，再加上全新硅擒纵叉，组合成完全体的Pulsomax擒纵装置。新的擒纵叉除了以硅材质制作外，叉头部分以独家研制的几何线条设计，可更有效率地传递动力及接收摆轮频率。与传统杠杆式擒纵相比，Pulsomax擒纵能省下约15%的动力，保养周期也因硅材质的应用而得以延长。? 同样是硅材料，有人用来制作硅擒纵轮有人拿来制作硅游丝，也有人把硅擒纵当作垫脚石，在此基础上发展与众不同的创新装置。同是硅擒纵专利共同拥有者，Swatch集团旗下宝玑表也在2006年推出了Classique 5197手表，其Cal.591A机心搭载硅擒纵轮、硅擒纵叉及硅游丝等全套硅材质，甚至比百达翡丽都还早了两年。宝玑掌握了硅擒纵技术后高频所导致的磨损问题迎刃而解，硅材质耐磨的特性让擒纵叉即便以超高频率和擒纵轮接触也不用担心磨损，2010年推出的Type XXII 3880一口气将机心摆频提高到72000每小时。 当年Swatch集团选择由定位最高的宝玑率先使用，如今硅游丝与硅擒纵已普及至集团各个层级的品牌。斯沃琪旗下最受表友喜欢的欧米茄在2013年与METAS瑞士联邦计量科学研究所合作推出“至臻天文台认证”，并在2015年首度以Globemaster表款通过测试，除了改良同轴擒纵外，最关键的升级就是加入了硅游丝。硅游丝绝佳抗磁性让欧米茄表款的抗磁能力提高到其他品牌难以企及的15000高斯。在今年年初，欧米茄更是推出全新Spirate?游丝，配备Spirate?游丝的机心在装壳前会调整至每日正负一秒的精准度，装壳后则可确保每日误差仅0至+2秒的水准。然而这还不是Spirate?游丝最具突破性之处，更厉害的地方在于Spirate?是史上首款可微调精准度的硅游丝。 ? ? 经过20年的发展，硅游丝专利终于在去年底到期，许多人就觉得大家都可以无限制的采用硅游丝，其实事情未必有那么容易，要掌握硅游丝生产技术具有极大的资本限制，这也是为什么当初有本钱投入研发的都是集团品牌和一线大品牌，除此之外此前已经在名士表上证明有能力加入的也仅有Richemont集团。 放眼整个制表业内，最有机会开始使用硅材料做机心零件的可能除了历峰集团外还有LVMH集团。尽管LVMH旗下品牌至今没有硅游丝诞生，但真力时却曾在2017年的创新表款Defy Lab中采用硅材质加工制成的“Zenith Oscillator”。 ? 身为CSEM技术共享的品牌之一，劳力士杜宇硅材质并没有大张旗鼓，即便终于在2014年发表独家Syloxi硅游丝，却也只让它留在小尺寸女表Datejust的2236机心中。或许是因为劳力士已经有不输于硅游丝的Parachrom蓝色游丝，他们反而把硅游丝技术和使用权下放给其兄弟品牌帝舵，让帝舵机心规格在近期一日千里，能够以较低成本产出大量通过天文台认证的表款。 |
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