Gelişmiş Sapphire Kristalı Optik Elektronik ve Isı Sistemlerini Geliştiriyor

Elmas kadar sert, çoğu metalden daha korozyona dayanıklı, üstün camla yarışan optik berraklığa sahip ve aşırı ısı altında kararlılığını koruyabilen bir malzeme hayal edin. Bu, safir kristaldir; optik ve elektronikten tıbbi teknolojiye kadar endüstrileri dönüştüren, olağanüstü özellikleri birleştiren mühendislik ürünü bir malzemedir.

Kimyasal olarak alüminyum oksitten (Al₂O₃) oluşan safir kristal, geleneksel bir değerli taş değil, yapay yöntemlerle büyütülen yüksek saflıkta tek bir kristaldir. Olağanüstü fiziksel, kimyasal, optik, termal ve elektriksel özellikleri, onu birçok alanda zorlu uygulamalar için ideal bir seçim haline getirir.

Safir kristal, korozyona neden olan ortamlarda olağanüstü performans göstererek dikkate değer bir kimyasal kararlılık sergiler:

• Gözeneksiz yapı: Alümina seramiklerin aksine, safirin yoğun kristal yapısı, safsızlıkların nüfuz etmesini ve korozyonu önler.
• Hava direnci: Doğal elementlere uzun süre maruz kalmasına rağmen performansı ve görünümü korur.
• Hidrasyon direnci: Su ile reaksiyona girmez, malzeme bozulmasını önler.
• Korozyon direnci: Oda sıcaklığında çözücülere veya asitlere karşı neredeyse geçirimsizdir, ancak konsantre fosforik asit ve güçlü alkaliler 600°C-800°C'de hafif korozyona neden olabilir.

Safir, yüksek sıcaklık uygulamalarında kararlılığını korur:

• Erime noktası: 2053°C (3727°F)
• Maksimum çalışma sıcaklığı: Çoğu özelliği 1800°C'ye (3272°F) kadar korur
• Isıl iletkenlik: 25°C'de 40 W/m·K
• Termal genleşme: 25°C'de 4.5×10⁻⁶/K⁻¹; 1000°C'de (90° yönelimi) 9.0×10⁻⁶/K⁻¹
• Özgül ısı kapasitesi: 27°C'de 750 J/kg·K

Safir, ultraviyole, görünür ve kızılötesi spektrumlar boyunca mükemmel geçirgenlik sunar:

• Kırılma indisleri: 1.768 (sıradan ışın, C ekseni) ve 1.760 (olağanüstü ışın)
• Çift kırılma: 0.008, polarizasyon uygulamalarını sağlar
• Geçirgenlik: 0.3-4.0µm dalga boyları boyunca 0.1 mm kalınlık için >%85
• Kızılötesi performansı: Optik bileşenler için iyi kızılötesi iletimi korur

Safirin mekanik mukavemeti, yüksek stresli ortamlarda mükemmeldir:

• Sertlik: Mohs 9, Knoop 2000 kg/mm² (elmasın ardından ikinci)
• Basınç dayanımı: 2.0 GPa
• Eğilme dayanımı: 900 MPa
• Young modülü: 20°C'de 400 GPa
• Kırılma tokluğu: 2.0 MPa·m½

Bir elektronik alt tabaka malzemesi olarak safir şunları sunar:

• Hacimsel direnç: 25°C'de 10¹⁶ ohm·cm
• Dielektrik sabiti: 9.4-11.6 (frekansa bağlı)
• Dielektrik dayanımı: >48 kV/mm

Temel yapısal özellikler şunları içerir:

• Yoğunluk: 3.98 g/cm³
• Kristal yapısı: Kafes parametreleri a=4.748Å, c=12.957Å olan altıgen
• Akustik hız: ~10 km/s

Not: Performans özellikleri, kristal yönüne, geometrisine ve yüzey kalitesine bağlı olarak değişebilir. Uygun malzeme seçimi, özel uygulama gereksinimlerini dikkate almalıdır.