Uhrengläser aus YAG (Yttrium-Aluminium-Granat)

Die Alternative zu Saphir- und Rubingläsern.

Optisch aktive Uhrengläser und Zifferblätter
Patent Nr.: DE 10 2013 000 211 A1 2014.07.10

Ein fertig geschliffenes Glas aus gelbem YAG, daneben das Reststück der Kristallbirne.

Die weltweit erste Uhr mit Uhrengläsern aus YAG - "G.Schmidt No.: 005" (Februar 2013)
Die Fase am rötlich-violetten YAG-Kristall habe ich nicht poliert, sie leuchtet dadurch intensiver.

Der verglaste Boden mit intensiv leuchtendem gelben YAG. "G.Schmidt No.: 005"

Im Stand der Technik wird synthetischer bzw. künstlicher Saphir und Rubin (Mohs 9.0) für Uhrgläser überwiegend nach einem Verneuil-Verfahren aus Aluminiumoxid (Al2 O3 ) hergestellt. Ein künstlicher Saphir, der nur aus Al2 O3 besteht, weist parallel und senkrecht zu seiner c-Achse unterschiedliche Härtegrade auf. Die c-Achse ist dabei eine der räumlichen Koordinatenachsen des Kristallgitters das sich aus jeweils einer a-, b- und c-Achse zusammensetzt.

Da die Kristallbirnen aus Saphir, die meist mit einem Durchmesser von ca. 30 bis 40 mm und ca. 100 bis 140 mm Länge gezogen werden, im 90° Winkel zur Längsachse in Scheiben geschnitten werden, wird nicht die optimale Härte erreicht.

Die Herstellung von YAG (Mohs 8.5) erfolgt fast ausschließlich nach dem Czochralski-Verfahren, mit dem große Einkristalle von mehr als 300 mm Länge und bis zu 100 mm Durchmesser gezüchtet werden können. Es ist also möglich Kristallbirnen mit sehr großem Durchmesser herzustellen.

Im Gegensatz zum Saphir (Aluminiumoxid Al2 O3) wird beim YAG (Yttrium Aluminium-Granat
Y3[8]AL2[6]AL3[4]O12 ) auch die optimale Härte erreicht wenn die Kristallbirnen im 90° Winkel zur Längsachse in Scheiben geschnitten werden. YAG weist keine unterschiedlichen Härtegrade in den verschiedenen Kristallrichtungen auf. Uhrgläser aus Saphir und YAG sind deshalb im praktischen Gebrauch ungefähr gleich hart.

Der Vorteil von YAG gegenüber Saphir liegt darin, dass sich je nach Dotierung mit „Seltenen Erden” eine nahezu unbegrenzte Farbpalette mit und ohne spezielle Effekte darstellen lässt.

Je nach Lichtquelle entsteht ein ausgeprägter Farbwechsel. Beim Auftreffen von UV-Licht oder hochenergetischen Strahlungen wie Alpha-, Beta-, Gammastrahlung ändert sich auch die Intensität der Farben. So absorbiert z.B. der gelbe YAG UV-Licht und wandelt es in sichtbares Licht um, was die nicht polierte Fase des Uhrenglases hell aufleuchten lässt.

Der Einsatz von diesen Gläsern wird jedoch nur den im oberen Preissegment angesiedelten Uhren vorbehalten bleiben, da YAG-Gläser weit über den Preisen für farblose Saphirgläser liegen.