Syntetický zafírový guľôčkový monokryštálový zafírový blank, priemer a hrúbka je možné prispôsobiť
Aplikácie
Optické komponenty
Syntetický zafír sa široko používa pri výrobe optických komponentov, ako sú šošovky, okienka a substráty. Jeho vynikajúca priehľadnosť v širokom rozsahu vlnových dĺžok, od ultrafialového (UV) po infračervené (IR), ho robí ideálnym pre vysokovýkonné optické systémy. Zafír sa používa vo fotoaparátoch, mikroskopoch, teleskopoch, laserových zariadeniach a vedeckých prístrojoch, kde je kritická optická čistota aj odolnosť. Bežne sa tiež používa na ochranné okienka v náročných prostrediach, ako sú vojenské a letecké aplikácie, vďaka svojej odolnosti voči poškriabaniu a húževnatosti.
Polovodiče a elektronika
Vďaka svojim elektrickým izolačným vlastnostiam je syntetický zafír preferovaným substrátovým materiálom na výrobu polovodičových zariadení vrátane LED diód a laserových diód. Zafír sa používa ako základ pre nitrid gália (GaN) a ďalšie zlúčeniny polovodičov III-V. Jeho vysoká mechanická pevnosť v spojení s vynikajúcimi vlastnosťami odvodu tepla zaisťuje dlhú životnosť a výkon elektronických súčiastok. Zafírové substráty sú navyše kľúčové pri výrobe vysokofrekvenčných a vysokovýkonných zariadení.
Letecké a vojenské aplikácie
Tvrdosť a optická priehľadnosť syntetického zafíru z neho robia ideálny materiál pre vysokovýkonné aplikácie v leteckom a obrannom priemysle. Používa sa pri výrobe pancierových okien pre vojenské vozidlá, lietadlá a kozmické lode, kde je kľúčová odolnosť aj optická čistota. Odolnosť zafíru voči poškriabaniu v spojení s jeho schopnosťou odolávať extrémnym teplotám ho robí ideálnym pre ochranné kryty kritických leteckých komponentov.
Hodinky a luxusný tovar
Vďaka svojej výnimočnej tvrdosti a odolnosti voči poškriabaniu sa syntetický zafír bežne používa v hodinárskom priemysle na výrobu sklíčok hodiniek. Zafírové sklíčka hodiniek si zachovávajú svoju čistotu a integritu dlhšiu dobu, a to aj pri intenzívnom opotrebovaní. Používa sa aj v luxusných predmetoch, ako sú napríklad luxusné okuliare, kde je optická čistota a odolnosť nevyhnutná.
Prostredia s vysokou teplotou a vysokým tlakom
Schopnosť zafíru fungovať v extrémnych podmienkach teploty a tlaku z neho robí cenný materiál vo vedeckom výskume a priemyselnom prostredí. Jeho vysoký bod topenia (2040 °C) a tepelná stabilita z neho robia ideálnu voľbu pre aplikácie pri vysokých teplotách, vrátane vedeckých výskumných prístrojov, okien pecí a zariadení používaných vo vysokotlakovom prostredí.
Nehnuteľnosti
Vysoká tvrdosť
Zafírový kryštál sa na Mohsovej stupnici tvrdosti umiestňuje na 9. mieste, hneď za diamantom. Táto vynikajúca tvrdosť ho robí vysoko odolným voči poškriabaniu a opotrebovaniu, čo zaisťuje dlhodobú životnosť a zachováva integritu optických a mechanických komponentov. Tvrdosť zafíru je obzvlášť výhodná v ochranných povlakoch zariadení, ktoré sú vystavené fyzickému namáhaniu, ako sú smartfóny, vojenská technika a vedecké prístroje.
Optická priehľadnosť
Jednou z najvýznamnejších vlastností syntetického zafíru je jeho vynikajúca optická priehľadnosť. Zafír je priehľadný pre široký rozsah svetelných vlnových dĺžok vrátane ultrafialového (UV), viditeľného a infračerveného (IR) svetla. Vďaka tomu je vhodný pre aplikácie, kde je nevyhnutná jasná viditeľnosť a minimálne optické skreslenie. Zafír sa používa v aplikáciách, ako sú laserové okná, optické šošovky a infračervená optika, kde poskytuje vysoký optický prenos a minimálnu absorpciu.
Vysoká tepelná stabilita
Zafír má vysoký bod topenia, približne 2040 °C, čo mu umožňuje zachovať si štrukturálnu integritu aj pri extrémne vysokých teplotách. Jeho nízky koeficient tepelnej rozťažnosti zabezpečuje, že si zachováva rozmerovú stabilitu aj pri vystavení rýchlym zmenám teploty. Vďaka týmto vlastnostiam je zafír vhodný na použitie vo vysokoteplotných aplikáciách, ako sú okná pecí, výkonné laserové systémy a letecké komponenty, ktoré pracujú v extrémnych tepelných podmienkach.
Elektrická izolácia
Zafír je vynikajúci elektrický izolant s veľmi vysokou dielektrickou pevnosťou. Vďaka tomu je ideálny na použitie v elektronických a optoelektronických zariadeniach, kde je potrebná elektrická izolácia. Zafírové substráty sa bežne používajú pri výrobe vysokovýkonných LED diód, laserových diód a polovodičových doštičiek. Schopnosť zafíru odolávať vysokému napätiu bez vedenia elektriny zaisťuje spoľahlivú prevádzku elektronických zariadení v náročných prostrediach.
Mechanická pevnosť a trvanlivosť
Zafír je známy svojou výnimočnou mechanickou pevnosťou vrátane vysokej pevnosti v tlaku, pevnosti v ťahu a odolnosti voči lomu. Táto odolnosť z neho robí ideálny materiál pre komponenty, ktoré musia odolávať vysokému fyzickému namáhaniu, ako napríklad v priemyselných strojoch, ochranných oknách a vojenskej technike. Kombinácia tvrdosti, pevnosti a lomovej húževnatosti umožňuje zafíru vydržať aj v niektorých z najnáročnejších fyzikálnych prostredí.
Chemická inertnosť
Zafír je chemicky inertný, čo znamená, že je vysoko odolný voči korózii a degradácii spôsobenej väčšinou kyselín, zásad a rozpúšťadiel. Vďaka tomu je preferovaným materiálom na použitie v zariadeniach na chemické spracovanie, laboratórnych prístrojoch a iných prostrediach, kde je vystavenie agresívnym chemikáliám problémom. Jeho chemická stabilita zaisťuje dlhú životnosť a výkonnosť komponentov v týchto aplikáciách.
Prispôsobiteľné veľkosti
Jednou z kľúčových vlastností syntetických zafírových guľôčok je, že ich priemer a hrúbku je možné prispôsobiť špecifickým požiadavkám klienta. Či už ide o malé, presné optické súčiastky alebo veľké zafírové okná pre priemyselné alebo letecké aplikácie, syntetický zafír je možné pestovať a spracovávať podľa požadovaných špecifikácií. Táto všestrannosť umožňuje výrobcom a inžinierom navrhovať zafírové súčiastky prispôsobené ich presným potrebám, čo ponúka flexibilitu naprieč odvetviami.
Záver
Syntetický zafír, boule a monokryštalický zafír sú nevyhnutnými materiálmi v širokej škále high-tech a priemyselných aplikácií. Ich jedinečná kombinácia tvrdosti, optickej čistoty, tepelnej stability, elektrickej izolácie a mechanickej pevnosti z nich robí materiál voľby pre náročné prostredia, od leteckého a vojenského priemyslu až po elektronický a optický priemysel. Vďaka prispôsobiteľným priemerom a hrúbkam je možné syntetický zafír prispôsobiť špecifickým potrebám rôznych aplikácií, čo z neho robí nevyhnutný materiál pre pokrok v technológiách a inováciách v mnohých oblastiach.
Podrobný diagram
