산업용 사파이어 가 첨단 제조업 에서 인기를 얻고 있다

기존의 재료가 고장난 극한의 환경을 상상해보세요. 하지만 하나의 결정성 물질은 안정적으로 유지되고 중요한 장비를 보호합니다.이건 과학 소설이 아니라 산업용 사피어의 현실입니다단일 결정 알루미늄 산화물 (Al2O3) 로, 그것은 그 예외적인 물리적 및 화학적 특성으로 인해 첨단 제조에서 필수적인 역할을 합니다.이 기사 에서는 사파이어 를 처리 하는 기술 을 살펴본다, 품질 등급, 엔지니어와 재료 과학자를 위한 허용량 통제.

천연 사파이르와 루비 모두 알루미늄 산화물 가족에 속하며, 염소 불순물 흔적으로 인해 색상의 차이가 발생합니다.공학 세라믹에 사용되는 폴리 크리스탈린 알루미나와 달리, 산업 사파이어는 곡물 경계와 구멍을 제거하여 거의 이론적 인 밀도를 달성하는 단일 결정 구조를 갖추고 있습니다.이 독특한 구조는 사파이어 우수한 특성을 부여합니다.다른 재료가 극한 조건에서 실패할 때 그것을 해결책으로 만드는과제는 사파이어를 정밀한 차원 허용량과 표면 완공을 충족시키기 위해 가공하는 것입니다.

사피어의 놀라운 강도 (2300HV) 는 뛰어난 경사 및 마모 저항을 제공합니다.그리고 전기적 특성, 그것은 까다로운 응용 프로그램에서 우수합니다:

• 밀도: 3.97 × 103 kg/m3
• 팽창 강도: 2250 MPa (0.25mm 지름의 와이어, 실온)
• 압축 강도: 2950 MPa
• 영 모듈스: 4.7 × 105 MPa
• 굽힘 강도: 690 MPa

• 녹는점: 2053°C
• 선형 열 확장 계수:
  • 5.3 × 10−6 /K (25°C, C축에 평행)
  • 4.5 × 10−6 /K (25°C, C축에 수직)
• 열전도: 42W/mK (25°C)

• 저항성:
  • 1 × 1014 Ωm (환경 온도)
  • 1 × 109 Ωm (500°C)
• 다이렉트릭 상수:
  • 11.5 (C축과 평행, 103~1010 Hz, 25°C)
  • 9.3 (C축에 수직, 103~1010 Hz, 25°C)
• 다이렉트릭 강도: 4.8 × 104 KV/m (60Hz)

사파이어의 단열성, 고온 저항성,그리고 화학적 관성성 높은 성능 통합 회로에 실리콘과 갈륨 질소 에피타시얼 성장에 기판 응용에 이상적입니다.

주로 투명한 보호 표면에 사용됩니다.사파이어는 초고급 시계 결정과 적외선/우파선 전송 또는 극한 환경 저항을 요구하는 특수 디스플레이 창문을 지배합니다..

사파이어 창문은 초고속 입자 충격에 견딜 수 있으며 항공기와 우주선에 대한 침식 저항 응용 분야에서 전통적인 유리를 능가합니다.

미세한 미세 구조, 부하 운반 능력, 생물 호환성은 레이저 외과 도구와 내시경 창문에서 치과 임플란트 및 극 날카로운 수술 칼날에 이르기까지 다양한 응용 프로그램을 가능하게합니다.

• 절단:다이아몬드 와이어 톱 또는 레이저 는 미세 균열 을 최소화 하면서 정밀 한 절단 을 달성 한다
• 밀링:다이아몬드 가려기 는 기계적 마찰 을 통해 표면을 점차 정제 한다
• 롤링:화학-기계적 인 과정 으로 광학적 인 수준의 표면 가공 을 생산 한다
• 전문적인 방법:초음파 가공, EDM 및 화학적 발각 복잡한 기하학을 처리

산업용 사파이어 등급은 결정 결함, 불순물 수준 및 광학적 특성에 달려 있습니다. 엄격한 관용 조절은 중요합니다.미크론 수준 (때로는 나노미터 수준) 의 차원 정확성을 유지하기 위해 첨단 장비를 필요로 하는.

가공 기술이 발전함에 따라 사파이어의 응용은 첨단 산업에 걸쳐 계속 확대되고 있습니다.이 놀라운 재료 는 미래의 엔지니어링 과제 에 대한 혁신적 인 해결책 을 약속 합니다, 차세대 반도체에서 생의학적 혁신까지