蓝宝石主要特性及应用

蓝宝石晶体，人造蓝宝石（Al2O3）又称白宝石，蓝宝石是最硬的材料之一，其莫氏硬度达9级，是世界上硬度仅次于金刚石的晶体材料，主要成分为Al2O3（三氧化二铝），熔点高(2045℃)摄氏度，沸点3000℃摄氏度。蓝宝石作为一种重要的合成晶体，具有独特的晶格结构、优异的力学性能、良好的热学性能、电学性能及化学稳定性，已被广泛地应用于科学技术、国防与民用工业的许多领域。目前主要应用领域为LED衬底材料、军工材料、航天飞航、红外装置、卫星空间技术、视窗口材料、医疗器械、消费性产品等。

蓝宝石晶体具有优异的热学、力学和光学等综合性能，在军事和民用领域都有着广泛的应用；蓝宝石在紫外、可见和红外区域均具有良好的透过率，是一种性能优异的红外窗口材料，广泛应用于红外分析、夜视、侦察、制导等领域。 蓝宝石产品主要应用于航天航空光电材料、LED衬底、手表表面，智能手机摄像头镜头和HOME键等，蓝宝石强度高、热导率好、耐高温、耐磨蚀、抗辐照，可在接近2000℃高温的恶劣条件下工作，因此蓝宝石被广泛用于红外军事探测装置、导弹火箭整流罩、潜艇、超音速飞机、卫星空间技术、光电子扫描仪视窗、光电吊舱 、光电跟踪仪、红外警戒系统、潜舰光电桅杆、光电窗口、高能探测、高功率激光器的窗口材料。 

蓝宝石是氧化铝的单晶形态，具有强度高、硬度高、耐高温、耐磨擦、抗腐蚀能力强、光透性能、电绝缘性能优良等一系列特性，因此作为重要的合成晶体材料，蓝宝石早已被广泛应用在耐高温高压器件、耐磨损器件、特种窗口等高科技领域。

蓝宝石也是当前蓝、紫、白光二极管(LED)和蓝光激光器(LD)的首选基片材料，蓝宝石单晶被用作蓝绿光半导体（LED）和大规模集成电路（SOS）最重要的衬底材料，蓝宝石是LED生产的基本材料，因为蓝宝石的晶格能够使氮化镓（GaN）的外延层生长，使得蓝宝石晶片成为制作蓝、白光LED的关键材料并具备出色的性能特征和良好的性价比，超高亮度蓝、白光LED的品质，取决于氮化镓(GaN)薄膜与所用基片间的晶格匹配度，C 面蓝宝石单晶与Ⅲ-Ⅴ族和Ⅱ-Ⅵ族沉积薄膜之间的晶格失配率小，同时符合镀膜过程中的高温要求，而被广泛应用，随着LED照明产业的快速增长及蓝宝石新领域应用的不断增加，预期会在消费类电子产品如触控蓝宝石玻璃面板、可穿戴设备具有较好的发展前景。

蓝宝石还可以制作各种光学元件，在光学和激光系统中有广泛的应用涵盖航空航天、医学应用、光学仪器设备镜片、通讯器件、安防护镜、光学应用、机械制造、建设工程中耐高温的检测窗口材料、工业扫描器窗口材料及抗恶劣环境的防护罩材料等行业。

蓝宝石晶碇技术参数：

●材料：使用高纯度（≥99.996%）氧化铝（单晶Al2O3）原料，蓝宝石单晶，无色，

●化学成份：Al2O3

●结构：六角晶格结构

        a = b = 4.77 A

        c = 13.04 A

●摩氏硬度：9 

●熔化温度：2045 °C

●沸点温度：3000℃

●线性膨胀系数：6.7 x 10-6 / °C 与 С 轴平行 

                5.0 x 10-6 / °C 与 С 轴垂直

●导热性：46.06 W/m °K (0°C)

●密度：3.98 g/cm3

●努普显微压痕硬度试验仪：1800 daN/mm2 与 С 轴平行   /   2200 daN/mm2 与 С 轴垂直

●拉伸强度：400 MPa/mm2 (25°C)  /  275 MPa/mm2 (500°C)  /  345 MPa/mm2 (1000°C)

●弯曲强度：35 to 39 daN/mm2

●压缩应力：2.0 GPa

●杨氏模量：3.6 x 104 ~ 4.4 x 104 daN/mm2

●在紫外线，可见红外线和微波范围内较宽的透射光谱：红外线连续稳定的透射，0.25  –  4.50 μm 范围内出色的光线透射；

●高导热性：可快速加热和冷却

●介质磁导率：9.3 (103 - 109 Hz, 25°C) 与 С 轴垂直 

              11.5 (1033 - 109 Hz, 25°C) 与 С 轴平行

●电阻率：1016 Ω/cm (25°C)   /   1011 Ω/cm (500°C)   /   106 Ω/cm (1000°C)

备 注：1.可根据客户的需求订制生产高品质超高纯度蓝宝石晶碇

       2.蓝宝石晶碇通常被用作深加工的原料，可以提供光学级蓝宝石晶碇，除了标准尺寸和晶向外，我们还能按客户要求提供具有特定晶向偏移和晶向定位边的产品。晶碇可按“毛坯”和“精磨”表面的形式供货，为客户的最终加工带来最高的灵活性。