|
|
|
|
|
|
|
Материал сапфир оптический (лейкосапфир Al2O3)
Оптический сапфир (лейкосапфир Al2O3) используется для изготовления плоскопараллельных пластин (окон), линз, труб, стежней и неволоконных световодов.
Монокристаллический сапфир (оптический лейкосапфир, Al2O3) обладает уникальной комбинацией превосходных оптических, физических и химических свойств. Самый твердый из оксидов, кристалл сапфира сохраняет свои качества при высоких температурах, имеет хорошие теплофизические свойства и превосходную прозрачность. Он химически устойчив ко многим кислотам и щелочам при температурах вплоть до 1000 °C, а также к HF ниже 300 °C. Эти свойства обуславливают широкое применение лейкосапфира в агрессивных средах, когда требуется оптическая прозрачность в диапазоне от видимого до ближнего ИК спектра.
В настоящее время большинство кристаллов выращивают из расплава. Наиболее подходящие для выращивания из расплава вещества плавятся без разложения, не имеют полиморфных переходов и характеризуются низкой химической активностью. Кристаллизация из расплава применяется в наиболее распространенных способах выращивания монокристаллов сапфира, это метод горизонтально направленной кристаллизации (ГНК) и метод Степанова, подробнее см. «Методы выращивания кристаллов», стр. 7 и стр. 3 соответственно.
Метод Степанова используется для выращивания монокристаллических сапфировых деталей различной конфигурации, в том числе сапфировых стержней, труб и лент.
В методе ГНК удачно сочетаются элементы направленной кристаллизации и зонной плавки. Если при обычном способе выращивания из расплава плавится вся шихта, то в методе ГНК создается локальная расплавленная зона между затравочным кристаллом и поликристаллическим агрегатом (шихтой). Кристалл растет при медленном перемещении этой зоны вдоль контейнера с шихтой, имеющего форму лодочки.
Способ горизонтально направленной кристаллизации обеспечивает получение монокристаллов с малым разбросом размеров поперечного сечения и позволяет выращивать сапфир любой кристаллографической ориентации в виде пластин рекордных размеров, недостижимых при использовании других ростовых методов.
Сапфировые изделия применяются во многих отраслях в качестве оптических деталей (окон, пластин, линз, световодов), высокотемпературных подложек, деталей точной механики, колб ламп высокого давления, а также в медицинской технике, например, для изготовления костных протезов.
Сапфировая оптика, в том числе сапфировые плоскопараллельные пластины (окна), пользуется спросом на европейском оптическом рынке в связи с переходом на многоканальные системы наблюдения в видимом и ближнем ИК диапазоне.
На нашем предприятии налажены рост сапфировых заготовок и изготовление крупногабаритных иллюминаторов – пластин из лейкосапфира (сапфировых окон), также и со сложным профилем. Максимальные размеры сапфировых пластин - 350х500х30 мм. Кроме того, отработана технология нанесения широкополосного просветляющего покрытия на сапфировые пластины больших размеров.
Наша оптическая продукция вызывает интерес заказчиков, особенно крупногабаритная оптика из лейкосапфира с просветляющим покрытием: сапфировые защитные пластины-стекла (окна из лейкосапфира) сложной геометрической формы, а также сапфировые колпаки-обтекатели. В
настоящее время ООО «Электростекло» изготавливает обтекатели – колпаки любых размеров и форм из сапфира (лейкосапфира), а также CVD-ZnSe, CVD-ZnS, кремния, Ge, CaF2, BaF2, MgF2, LiF, стекла и кварцевого стекла.
Возможно, вы найдете требуемое изделие из сапфира на нашем складе в разделе Oптические кристаллы (Optical Crystals).
Свойства материала оптический сапфир (AL2O3)
|
ПАРАМЕТР |
|
ЗНАЧЕНИЕ |
|
|
|
|
|
|
| ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА САПФИРА ОПТИЧЕСКОГО (AL2O3) |
|
| |
Диапазон пропускания |
|
0.17 - 5.5 мкм |
|
| |
Показатель преломления, n |
|
1.75449 (о), 1.74663 (е) (L = 1.06 мкм) |
|
| |
Потери на отражение |
|
14% (L = 1.06 мкм, 2 поверхности) |
|
| |
Коэффициент поглощения |
|
0.3 х 10-3 см-1 (L = 2.4 мкм) |
|
| |
dn/dT |
|
13.7 x 10-6/K (L= 5.4 мкм) |
|
| |
dn/dm = 0 |
|
1.5 мкм |
|
| |
|
|
|
|
| ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА САПФИРА ОПТИЧЕСКОГО (ЛЕЙКОСАПФИРА AL2O3) |
|
| |
Плотность |
|
3.97 г/см3 |
|
| |
Температура плавления |
|
2040 °C |
|
| |
Коэффициент теплопроводности |
|
27.21 Вт/(м K) при 300 K |
|
| |
Температурный коэффициент линейного расширения |
|
5.6 x 10-6/К (параллельно оси C) 5.0 x 10-6/К (перпендикулярно оси C) |
|
| |
Твердость по Кнупу |
|
2000кг/мм2 (масса индентора
2000 г) |
|
| |
Удельная теплоемкость |
|
419 Дж/(кг K) |
|
| |
Диэлектрическая постоянная (f=1
МГц) |
|
11.5 (параллельно оси C) 9.4 (перпендикулярно оси C) |
|
| |
Модуль Юнга, E |
|
335 ГПа |
|
| |
Модуль сдвига, G |
|
148.1 ГПа |
|
| |
Модуль объемной деформации, K |
|
240 ГПа |
|
| |
Упругие коэффициенты |
|
C11=496 МПа, C12=164
МПа,
C33=498 МПа, C44=148
МПа |
|
| |
Предел упругости |
|
275 МПа |
|
| |
Коэффициент Пуассона |
|
0.25 |
|
| ХИМИЧЕСКИЕ |
|
| |
Растворимость |
|
98 x 10-6 г / 100 г воды |
|
| |
Молекулярный вес |
|
101.96 |
|
| |
Класс |
|
Тригональный |
|
Показатель преломления оптического сапфира (AL2O3)
|
Длина волны,
мкм |
|
Показатель
преломления, no |
|
Показатель
преломления, ne |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
0.193 |
|
1.92879 |
|
1.91743 |
|
| |
0.213 |
|
1.88903 |
|
1.87839 |
|
| |
0.222 |
|
1.87540 |
|
1.86504 |
|
| |
0.226 |
|
1.87017 |
|
1.85991 |
|
| |
0.244 |
|
1.85059 |
|
1.84075 |
|
| |
0.248 |
|
1.84696 |
|
1.83719 |
|
| |
0.257 |
|
1.83932 |
|
1.82972 |
|
| |
0.266 |
|
1.83304 |
|
1.82358 |
|
| |
0.280 |
|
1.82437 |
|
1.81509 |
|
| |
0.308 |
|
1.81096 |
|
1.80198 |
|
| |
0.325 |
|
1.80467 |
|
1.79582 |
|
| |
0.337 |
|
1.80082 |
|
1.79206 |
|
| |
0.351 |
|
1.79693 |
|
1.78825 |
|
| |
0.355 |
|
1.79598 |
|
1.78732 |
|
| |
0.442 |
|
1.78038 |
|
1.77206 |
|
| |
0.458 |
|
1.77843 |
|
1.77015 |
|
| |
0.488 |
|
1.77530 |
|
1.76711 |
|
| |
0.515 |
|
1.77304 |
|
1.76486 |
|
| |
0.532 |
|
1.77170 |
|
1.76355 |
|
| |
0.590 |
|
1.76804 |
|
1.75996 |
|
| |
0.633 |
|
1.76590 |
|
1.75787 |
|
| |
0.670 |
|
1.76433 |
|
1.75632 |
|
| |
0.694 |
|
1.76341 |
|
1.75542 |
|
| |
0.755 |
|
1.76141 |
|
1.75346 |
|
| |
0.780 |
|
1.76068 |
|
1.75274 |
|
| |
0.800 |
|
1.76013 |
|
1.7522 |
|
| |
0.820 |
|
1.75961 |
|
1.75168 |
|
| |
0.980 |
|
1.75607 |
|
1.74819 |
|
| |
1.064 |
|
1.75449 |
|
1.74663 |
|
| |
1.320 |
|
1.75009 |
|
1.74227 |
|
| |
1.550 |
|
1.74618 |
|
1.73838 |
|
В таблице «Показатель преломления оптического сапфира (AL2O3)» приведены значения показателя преломления для обыкновенной (no) и необыкновенной (ne) волны падающего на кристалл излучения.
Сапфир - кристалл, величина показателя преломления зависит от ориентации поляризации падающего излучения относительно ориентации оси кристалла.
Обыкновенная волна (луч), показатель преломления no, поляризация падающего на кристалл излучения: (вектор Е) параллелен оси кристалла c-axis.
Необыкновенная волна (луч), показатель преломления ne, вектор Е перпендикулярен оси кристалла c-axis.
Поставки оптического сапфира (AL2O3)
Возможные размеры оптического сапфира для окон (плоскопараллельных пластин), сапфировых линз и оптических заготовок: диам. 100 мм x 10 мм и 100 мм х 100 мм x 10 мм.
Максимальные размеры сапфировых пластин (окон из лейкосапфира) 350х350х30 мм.
Возможна поставка деталей из оптического сапфира следующих форм: круглые стержни (диаметр 2-20 мм, длина 150-300 мм), прямоугольные и квадратные стержни, ленты (ширина 10-80 мм, толщина 1-4 мм, длина 150-300 мм),
трубки (диаметр 3-30 мм, толщина стенки 1-8 мм, длина 150-300 мм), а также сапфировая оптика в соответствии с требованиями заказчика.
Возможно, вы найдете требуемую сапфировую оптику на складе в разделе Oптические кристаллы (Optical Crystals).
|
|
|
