Усовершенствованный сапфировый кристалл улучшает оптику, электронику и тепловые системы

Представьте себе материал твердый как алмаз, более устойчивый к коррозии, чем большинство металлов, с оптической прозрачностью, соперничающей с премиальным стеклом, и способный сохранять стабильность при экстремальных температурах. Это сапфировый кристалл — инженерный материал, сочетающий в себе исключительные свойства, который преображает отрасли от оптики и электроники до медицинских технологий.

Химически состоящий из оксида алюминия (Al₂O₃), сапфировый кристалл — это не традиционный драгоценный камень, а высокочистый монокристалл, выращенный искусственными методами. Его выдающиеся физические, химические, оптические, термические и электрические характеристики делают его идеальным выбором для требовательных применений в различных областях.

Сапфировый кристалл демонстрирует замечательную химическую стабильность, превосходно работая в агрессивных средах:

• Непористая структура:В отличие от керамики из оксида алюминия, плотная кристаллическая структура сапфира предотвращает проникновение примесей и коррозию.
• Устойчивость к атмосферным воздействиям:Сохраняет свои характеристики и внешний вид, несмотря на длительное воздействие природных элементов.
• Устойчивость к гидратации:Не вступает в реакцию с водой, предотвращая деградацию материала.
• Коррозионная стойкость:Практически непроницаем для растворителей или кислот при комнатной температуре, хотя концентрированная фосфорная кислота и сильные щелочи могут вызывать небольшую коррозию при температуре 600°C-800°C.

Сапфир сохраняет стабильность при высоких температурах:

• Температура плавления:2053°C (3727°F)
• Максимальная рабочая температура:Сохраняет большинство свойств до 1800°C (3272°F)
• Теплопроводность:40 Вт/м·К при 25°C
• Тепловое расширение:4,5×10⁻⁶/K⁻¹ при 25°C; 9,0×10⁻⁶/K⁻¹ при 1000°C (ориентация 90°)
• Удельная теплоемкость:750 Дж/кг·К при 27°C

Сапфир обеспечивает отличную передачу света в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном спектрах:

• Показатели преломления:1,768 (обыкновенный луч, ось C) и 1,760 (необыкновенный луч)
• Двойное лучепреломление:0,008, что позволяет использовать поляризацию
• Пропускание:>85% для толщины 0,1 мм в диапазоне длин волн 0,3-4,0 мкм
• ИК-характеристики:Сохраняет хорошую инфракрасную передачу для оптических компонентов

Механическая прочность сапфира превосходит в условиях высоких нагрузок:

• Твердость:9 по шкале Мооса, 2000 кг/мм² по Кнупу (уступает только алмазу)
• Прочность на сжатие:2,0 ГПа
• Прочность на изгиб:900 МПа
• Модуль Юнга:400 ГПа при 20°C
• Разрушающая вязкость:2,0 МПа·м½

В качестве материала для электронных подложек сапфир предлагает:

• Объемное сопротивление:10¹⁶ Ом·см при 25°C
• Диэлектрическая проницаемость:9,4-11,6 (зависит от частоты)
• Диэлектрическая прочность:>48 кВ/мм

Основные структурные свойства включают:

• Плотность:3,98 г/см³
• Кристаллическая структура:Гексагональная с параметрами решетки a=4,748 Å, c=12,957 Å
• Скорость звука:~10 км/с

Примечание: эксплуатационные характеристики могут варьироваться в зависимости от ориентации кристалла, геометрии и качества поверхности. При выборе материала следует учитывать конкретные требования применения.