Swiss Super-LumiNova® hoặc SLN là một hợp chất gốc gốm có khả năng hấp thụ ánh nắng mặt trời tự nhiên và tia cực tím nhân tạo, phát quang trong bóng tối; nó không có tính phóng xạ và vô hại. Nó hoạt động giống như một pin lưu trữ ánh sáng, các photon được hấp thụ từ tia UV và làm cho các electron đạt được trạng thái năng lượng cao. Trạng thái năng lượng cao của các photon sẽ lây nhiễm sang các electron của SLN và khi các electron này trở lại trạng thái năng lượng “bình thường” của chúng, chúng sẽ giải phóng các photon tạo ra hiện tượng phát sáng. Nói cách khác, khi tia cực tím biến mất, năng lượng được hấp thụ sẽ phát ra dưới dạng ánh sáng nhìn thấy được trong những giờ tiếp theo. Quá trình này (sạc, lưu trữ, phát ánh sáng) có thể được lặp lại vô số lần với SLN và không có giới hạn về độ tuổi.
Trong ngành công nghiệp đồng hồ Thụy Sĩ, nó được các công ty sử dụng để cung cấp đặc tính phát quang cho mặt đồng hồ, bezel và kim cũng như nhiều bộ phận khác. Tuy nhiên, không có giới hạn về việc sử dụng SLN.
SLN là một aluminate, (trong hóa học, aluminate là một chất có chứa oxyanion của nhôm như AlO2-). Nó rất cứng, trong thang độ cứng Mohs là 9, kim cương được đánh giá là 10. (Thang độ cứng Mohs được phát triển vào năm 1822 bởi Frederich Mohs. 1 – là mềm nhất cho đến 10 là cứng nhất). Nó đo độ cứng tương đối giữa các khoáng chất có khả năng làm xước lẫn nhau. SLN không độc hại, không phóng xạ.
Quy trình tạo ra Super-LumiNova®
Các nguyên liệu thô sau khi tinh chế được đặt trong nồi nấu kim loại trước khi nung ở nhiệt độ 1500 độ C. Lò nung cũng sử dụng lò chuyên dụng được thiết kế đặc biệt bởi RC Tritec. Cả môi trường bên trong và vị trí của chén nung trong lò đều được đặc chế và giữ bí mật. Sau khi nguyên liệu dạng bột được cho vào chén nung, nó được nén thủ công và sau đó dùng dao cắt thành các hình vuông, như minh họa ở đây.
Ở giai đoạn này vật liệu chưa có khả năng hấp thụ để phát ra ánh sáng.
Khi chén nung được lấy ra khỏi lò, các thành phần đã hoàn toàn thay đổi, cả về độ cứng và hoạt tính phát quang. Vật liệu đã tách thành các khối nhỏ, nó trở nên phát quang và có độ cứng gần bằng kim cương. Các khối là kết quả của những vết cắt đơn giản được thực hiện từ khâu nén nguyên liệu bột thô trước khi nung.
Nếu lúc này người ta lấy tia UV và chiếu vào vật liệu, nó sẽ ngay lập tức hấp thụ năng lượng tia cực tím trong vài giây và phát quang trong bóng tối.
Nghiền nhỏ
Bước tiếp theo trong quy trình là nghiền các khối vật liệu thành dạng bột. Đây là giai đoạn tốn nhiều thời gian và tinh tế nhất và tạo ra các mức chất lượng khác nhau của bột thành phẩm. Các khối SLN có độ cứng gần giống như kim cương, điều này dẫn đến nhiều thách thức trong giai đoạn này. Các công cụ được sử dụng có thể gây ô nhiễm vật liệu nếu cố gắng mài quá nhiều khối SLN cùng 1 lúc và sẽ ảnh hưởng đến đặc tính phát quang của SLN. Ngoài ra, nếu một khối bị nghiền quá mạnh thành bột ngay lập tức, khả năng phát quang của nó sẽ bị mất hoặc giảm đi. Do đó, các khối được nghiền từ từ thành từng kích thước nhỏ dần và vật liệu được sàng liên tục để bột thu được giữ được đặc tính phát quang tối đa.
Dưới; các giai đoạn khác nhau của quá trình nghiền. Các loại bột thu được có kích thước khác nhau.
Quá trình sàng lọc
Sau khi nguyên liệu được nghiền, bột sẽ đi qua các sàng rung để tách các kích cỡ hạt khác nhau. Quá trình sản xuất SLN đòi hỏi nhiều lao động từ đầu đến cuối. Trong quá trình sàng, bột được thêm từ từ bằng tay, ngoài việc tách các loại bột có kích thước khác nhau, tạp chất cũng sẽ được loại bỏ ở công đoạn này.
Các túi bên dưới chứa bột có khả năng phát ra ánh sáng màu khác nhau. Do các đặc tính đó của Swiss Super-LumiNova® giúp cho đồng hồ khi ban ngày các kim và cọc số có màu giống nhau nhưng trong điều kiện ánh sáng thấp hoặc tối, chúng lại phát ra nhiều màu sắc rực rỡ khác nhau.
Phân loại và kiểm soát chất lượng
Sau khi bột Swiss Super-LumiNova® được sản xuất với các mức phát xạ ánh sáng khác nhau, nó sẽ trải qua 3 tiêu chí kiểm soát chất lượng cơ bản để phân loại thành hơn 25 loại sắc tố phát sáng sau khác nhau. Từ cường độ phát sáng sau, màu sắc phát xạ, kích thước hạt khác nhau của bột, thời gian phát sáng, v.v.
Bước đầu tiên là phân loại kích thước vật lý của các hạt Swiss Super-LumiNova®, việc này được thực hiện bằng Máy phân tích kích thước hạt nhiễu xạ Lazer. Với máy này, các mẫu bột có thể được phân tích và kích thước của chúng phù hợp với các mục đích sử dụng khác nhau.
Bước thứ hai là đo cường độ ánh sáng phát quang của bột. Một mẫu bột Swiss Super-LumiNova® được đặt vào hộp đen và được sạc bằng nguồn sáng cực tím trong 20 phút, sau đó khi đèn tắt, hệ thống camera phía trên hộp sẽ đo khoảng thời gian và cấu trúc cường độ mà bột đó phát ra và kéo dài bao lâu.
Bước thứ ba là đo màu phát quang của sắc tố SLN bằng máy quang phổ huỳnh quang.
