Syntetické zafírové guľôčky Monokryštálový zafírový polotovar Priemer a hrúbku je možné prispôsobiť
Aplikácie
Optické komponenty
Syntetický zafír sa široko používa pri výrobe optických komponentov, ako sú šošovky, okná a substráty. Jeho vynikajúca transparentnosť 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 rozhodujúca optická čistota a odolnosť. Bežne sa používa aj na ochranné okná v drsnom prostredí, ako sú vojenské a letecké aplikácie, a to vďaka svojej odolnosti proti poškriabaniu a húževnatosti.
Polovodiče a elektronika
Elektrické izolačné vlastnosti syntetického zafíru z neho robia preferovaný substrátový materiál na výrobu polovodičových zariadení vrátane LED a laserových diód. Zafír sa používa ako základ pre nitrid gália (GaN) a ďalšie polovodiče zlúčenín III-V. Jeho vysoká mechanická pevnosť spojená s vynikajúcimi vlastnosťami odvádzania tepla zaisťuje dlhú životnosť a výkon elektronických komponentov. Okrem toho sú zafírové substráty rozhodujúce 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 letectve a obrane. Používa sa pri výrobe pancierových okien pre vojenské vozidlá, lietadlá a kozmické lode, kde je rozhodujúca odolnosť a optická čistota. Odolnosť Sapphire voči poškriabaniu spolu s jeho schopnosťou odolávať extrémnym teplotám ho robí ideálnym pre ochranné kryty kritických komponentov leteckého priemyslu.
Hodinky a luxusný tovar
Vďaka svojej výnimočnej tvrdosti a odolnosti proti poškriabaniu sa syntetický zafír bežne používa v hodinárskom priemysle na kryštály hodiniek. Zafírové kryštály hodiniek si zachovávajú svoju čírosť a integritu po dlhú dobu, a to aj pri silnom opotrebovaní. Používa sa aj v luxusných predmetoch, ako sú špičkové okuliare, kde je nevyhnutná optická čistota a odolnosť.
Vysokoteplotné a vysokotlakové prostredie
Schopnosť Sapphire fungovať v extrémnych podmienkach teploty a tlaku z neho robí cenný materiál vo vedeckom výskume a priemyselných prostrediach. Jeho vysoký bod topenia (2040 °C) a tepelná stabilita z neho robia ideálnu voľbu pre vysokoteplotné aplikácie, vrátane vedeckých výskumných prístrojov, okien pecí a zariadení používaných vo vysokotlakových prostrediach.
Vlastnosti
Vysoká tvrdosť
Zafírové sklíčko je na 9. mieste v Mohsovej stupnici tvrdosti, hneď za diamantom. Táto vynikajúca tvrdosť ho robí vysoko odolným voči poškriabaniu a opotrebovaniu, zaisťuje dlhodobú životnosť a zachováva integritu optických a mechanických komponentov. Tvrdosť zafíru je obzvlášť výhodná v ochranných povlakoch pre zariadenia, ktoré sú vystavené fyzickému namáhaniu, ako sú smartfóny, vojenské vybavenie a vedecké prístroje.
Optická priehľadnosť
Jednou z najvýznamnejších vlastností syntetického zafíru je jeho vynikajúca optická transparentnosť. Zafír je transparentný 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 vysokú teplotu topenia približne 2040 °C, čo mu umožňuje zachovať si štrukturálnu integritu pri extrémne vysokých teplotách. Jeho nízky koeficient tepelnej rozťažnosti zaisťuje, že si zachováva rozmerovú stálosť pri vystavení rýchlym zmenám teploty. Vďaka týmto vlastnostiam je zafír vhodný na použitie vo vysokoteplotných aplikáciách, ako sú okná pecí, vysokovýkonné 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 odolnosť
Zafír je známy svojou výnimočnou mechanickou pevnosťou, vrátane vysokej pevnosti v tlaku, pevnosti v ťahu a odolnosti proti zlomeniu. Táto odolnosť z neho robí ideálny materiál pre komponenty, ktoré musia odolávať vysokej fyzickej námahe, ako sú priemyselné stroje, ochranné okná a vojenské vybavenie. Kombinácia tvrdosti, pevnosti a lomovej húževnatosti umožňuje zafíru vydržať v niektorých z najnáročnejších fyzikálnych prostredí.
Chemická inertnosť
Zafír je chemicky inertný, čo znamená, že je vysoko odolný voči korózii a degradácii z väčšiny kyselín, zásad a rozpúšťadiel. To z neho robí preferovaný materiál na použitie v zariadeniach na chemické spracovanie, laboratórnych prístrojoch a iných prostrediach, kde je problémom vystavenie agresívnym chemikáliám. Jeho chemická stabilita zaisťuje dlhú životnosť a výkon komponentov v týchto aplikáciách.
Prispôsobiteľné veľkosti
Jednou z kľúčových vlastností syntetických zafírových guličiek je, že ich priemer a hrúbku je možné prispôsobiť špecifickým požiadavkám klienta. Či už sú potrebné malé, presné optické komponenty alebo veľké zafírové okná pre priemyselné alebo letecké aplikácie, syntetický zafír možno pestovať a spracovať podľa požadovaných špecifikácií. Táto všestrannosť umožňuje výrobcom a inžinierom navrhovať zafírové komponenty šité na mieru ich presným potrebám, čo ponúka flexibilitu naprieč odvetviami.
Záver
Syntetické zafírové a monokryštálové zafírové polotovary sú nepostrádateľnými materiálmi v širokej škále špičkových technológií 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 letectva a armády až po elektronický a optický priemysel. S prispôsobiteľnými priemermi a hrúbkami je možné syntetický zafír prispôsobiť špecifickým potrebám rôznych aplikácií, čo z neho robí základný materiál pre pokrok v technológii a inováciu v mnohých oblastiach.