Цивилизация
В отчете аналитической компании Yole Developement компания «Монокристалл» признана в 2014 году крупнейшим производителем сапфиров с объемом годовой выручки $87 млн, сообщает ТАСС. Это один из немногих производителей в отрасли, кому удалось закончить прошлый год с операционной прибылью. Компания также занимает 11% мирового рынка алюминиевых паст для солнечной энергетики.
Сапфир — второй по твердости материал после алмаза, который обладает хорошими оптическими свойствами, поэтому используется в производстве светодиодов, применяемых в подсветке LED-телевизоров и в освещении, а также в часовой промышленности и в производстве мобильной электроники.
«Монокристалл» обладает 30-летним опытом производства сапфира методом Киропулоса по собственной технологии, что позволяет ему выращивать монокристаллы сапфира весом более 100 кг.
В июле 2015 года ставропольский завод вырастил самый крупный кристалл сапфира в мире весом 300 кг (о технологии «выращивания» — читайте ниже). До конца года завод планирует увеличить мощность производства на 20% и занять 30% мирового рынка искусственных сапфиров.
Более того, в конце июня 2015 года появилась информация, что «Монокристалл» поставляет сапфировые стекла для Apple Watch, однако в самой компании данный факт не подтверждают. «Мы не комментируем слухи и домыслы», — заявил «Газете.Ru» представитель «Монокристалла».
В то же время источник, близкий к компании, рассказал «Газете.Ru», что у «Монокристалла» и Apple существует соглашение о конфиденциальности, не позволяющее разглашать подробности производства компонентов для смарт-часов.
О том, в чем сложность производства искусственных сапфиров, какие преимущества есть у российской компании и что стало залогом роста производства ставропольского предприятия, «Газете.Ru» рассказал руководитель направления по технологии производства новых материалов «Роснано» Владимир Кудряшов.
— Каковы основные этапы производства сапфирового стекла?
— Это стандартная технология, освоенная несколькими компаниями в мире. В качестве сырья используется мелкодисперсный порошок чистого оксида алюминия, который загружается в специальные ростовые реакторы, и дальше различными методами (в частности Киропулоса и Чохральского) из этого порошка выращивается монокристалл сапфира. Порошок разогревается выше точки плавления, и дальше из расплава вытягивается буля — большой, в 30–60 кг, кристалл. Сейчас умеют выращивать кристаллы и больше 100 кг.
Затем буля распиливается алмазными пилами. Из нее вырезаются цилиндры, или керны. Эти длинные большие цилиндры дальше режутся на пластины. После этого пластины полируются, шлифуются, и получается то, что называется сапфировым стеклом.
— Насколько дорогостоящая эта технология?
Эта технология довольно энергозатратна, поскольку, чтобы расплавить порошок, нужно большое количество электроэнергии. Это делается в специальных электрических печах. Амортизация оборудования и труд рабочих в сравнении с затратами на сырье и энергию уже не так существенны.
По времени процесс также очень затратный — кристалл может расти от нескольких дней до недели.
— Если сравнивать два решения, которые есть на рынке (закаленное стекло Gorilla Glass и сапфировое стекло), что из этого для производителей гаджетов предпочтительнее с точки зрения затрат?
— С точки зрения затрат сапфир, безусловно, дороже в силу высокой себестоимости. Алюмосиликатное стекло получается значительно дешевле, поскольку по сути представляет собой обычное закаленное стекло.
— Какие конкурентные преимущества сапфирового стекла перед закаленным можно отметить в первую очередь?
— В первую очередь оно, конечно, гораздо прочнее, ради этого все и затевается. Прочность сапфира 145 гигапаскалей, у алюмосиликатного стекла — 20, я тестировал Gorilla Glass — было где-то 30 ГПа.
То есть сапфир прочнее где-то в пять раз. Но при этом цена за квадратный метр сапфирового стекла где-то в десять раз выше.
— Насколько серьезные требования к качеству сапфировых стекол предъявляют ведущие производители гаджетов, в частности Apple? Есть какой-то стандартный набор тестов, чтобы определить, насколько стекло им подходит?
— Да, конечно. Стекла проверяются по модулю жесткости, по трещиностойкости. Характеристики определяются методом вдавливания. В ходе теста проверяется, при каком усилии появляются трещины. Но на самом деле материалы настолько разные, что у них часто разные показатели механической прочности и трещиностойкости. Сапфировые кристаллы используются уже давно. Например, в часовой промышленности они применяются для защиты часов.
Насколько я знаю, Apple сейчас используют сапфировые стекла только для своих «умных» часов и защиты фотокамер смартфонов.
— Были слухи, что сапфировое стекло будет использоваться в ограниченной партии iPhone 6s…
— Ну, вы знаете, эти слухи идут со времен iPhone 5s, и пока они не реализовались. Мое мнение, что сапфировые стекла в смартфонах не применяют из-за цены, их банально дороже делать.
— Какие основные игроки на рынке сапфирового стекла сегодня присутствуют в мире? «Монокристалл» завоевал почти 30% рынка. Кто их основные конкуренты?
— Исторически на этом рынке существует всего три крупных игрока. Помимо «Монокристалла» есть еще американская компания Rubicon и корейская Sapphire Technology Co Ltd. Есть и более мелкие производители, но эти три компании всегда конкурировали между собой на мировом рынке за три первые позиции. Как я понимаю, сейчас «Монокристалл» вырвался на первое место.
— Что позволило «Монокристаллу» так серьезно продвинуться на рынке?
— Компании Rubicon и Kyocera потеряли позиции, поскольку в 2011 году был максимум цен на сапфир. Мы сейчас говорим про сапфировое стекло, но в мире большая часть производимого сапфира идет на производство подложек для светодиодов. С развитием рынка LED-телевизоров для производства их подсветки использовалось все больше светодиодов. Это был огромный рынок для производителей сапфира и светодиодов. Когда пик в 2011 году прошел, случилось перепроизводство сапфиров, и цена на них упала. У производителей сапфира произошел кризис. При этом «Монокристалл» за счет совершенствования технологии и увеличения объемов производства смог существенно снизить себестоимость продукции, и это в конечном счете позволило стать ему компанией номер один на этом рынке.
В то же время источник в отрасли рассказал «Газете.Ru», что не верит в массовое применение сапфировых стекол при производстве смартфонов и других мобильных гаджетов. Технологии алюмосиликатного стекла развиваются не только у компании Corning (производителя Gorilla Glass), при этом перспектива сильно снизить стоимость производства сапфирового стекла сомнительна.
«Возможно, на сапфировые стекла перейдет только ограниченный сегмент премиальных аппаратов. Кроме того, хоть сапфир и прочнее, он одновременно и более хрупкий. Если алюмосиликатное стекло можно немного изгибать, то сапфир при любом изгибе дает трещину», — подытожил он.