Przegląd

Polerowane tuby szafirowe to precyzyjnie wykonane komponenty z monokrystalicznego tlenku glinu (Al₂O₃, 99,99%), znane z wyjątkowej twardości, obojętności chemicznej i przejrzystości optycznej. Po wysokotemperaturowym wzroście kryształów (zazwyczaj metodą KY lub EFG), tuby są skrupulatnie szlifowane i polerowane w celu uzyskania powierzchni wewnętrznych i zewnętrznych przypominających lustro. Proces ten poprawia zarówno wydajność optyczną i dokładność wymiarową, dzięki czemu polerowane tuby szafirowe są idealne do wymagających zastosowań optycznych, mechanicznych i elektronicznych.

Charakterystyka materiału

Szafir (monokryształ Al₂O₃) jest drugi po diamencie pod względem twardości (9 w skali Mohsa), oferując wyjątkową odporność na zużycie, wysoką wytrzymałość na ściskanie i stabilność termiczną do 2000°C w środowiskach obojętnych. Materiał wykazuje szeroką transmisję optyczną od ultrafioletu (UV) przez światło widzialne do podczerwieni (IR) (190 nm – 5 µm), a także doskonałe właściwości dielektryczne i niską rozszerzalność cieplną, zapewniając długotrwałą niezawodność w trudnych warunkach.

Proces produkcji

1. Wzrost kryształów: Wysokiej czystości tlenek glinu jest topiony i hodowany w monokrystaliczny bule szafirowy przy użyciu technik KY (Kyropoulos) lub EFG (Edge-Defined Film-Fed Growth).

2. Cięcie i kształtowanie: Kryształ jest cięty i kształtowany w tuby za pomocą narzędzi diamentowych.

3. Szlifowanie i docieranie: Precyzyjne szlifowanie zapewnia dokładną grubość ścianek i jednorodną geometrię.

4. Polerowanie: Wielostopniowe polerowanie chemiczno-mechaniczne zapewnia wysoką przejrzystość optyczną i niską chropowatość powierzchni (Ra < 10 nm).

5. Kontrola i czyszczenie: Każda tuba przechodzi kontrolę wymiarową i optyczną, aby spełnić standardy półprzewodnikowe lub optyczne.

Zastosowania

• Systemy optyczne: Jako osłony ochronne dla światłowodów, zespołów laserowych i komórek spektroskopowych.

• Systemy półprzewodnikowe i próżniowe: Do komór plazmowych, obróbki płytek i wzierników w środowiskach wysokiej próżni lub korozyjnych.

• Aparatura wysokotemperaturowa: Służące jako przezroczyste okna lub izolatory w piecach, reaktorach lub systemach obrazowania termicznego.

• Sprzęt medyczny i analityczny: W czujnikach, kapilarach i ścieżkach przepływu o wysokiej czystości, gdzie odporność chemiczna i sterylizowalność są niezbędne.

• Lotnictwo i obrona: Jako obudowy optyczne o wysokiej trwałości lub obudowy ochronne narażone na ekstremalne naprężenia i temperaturę.

Zalety

• Ultra gładkie, polerowane powierzchnie minimalizują rozpraszanie światła i zanieczyszczenia.

• Wyjątkowa odporność chemiczna i korozyjna, kompatybilna z większością kwasów i zasad.

• Doskonała transmisja optyczna w szerokim zakresie długości fal.

• Doskonała wytrzymałość mechaniczna i stabilność wymiarowa w wysokich temperaturach.

• Długa żywotność w wymagających środowiskach mechanicznych, optycznych lub chemicznych.

Typowe specyfikacje

FAQ

P1: Jaka jest różnica między polerowanymi i niepolerowanymi tubami szafirowymi?
A1: Polerowane tuby szafirowe mają optycznie gładkie powierzchnie do transmisji światła i zmniejszonego rozpraszania, podczas gdy tuby niepolerowane są matowe i używane głównie do celów mechanicznych lub izolacyjnych.

P2: Czy tuby szafirowe można dostosować?
A2: Tak, wymiary, wykończenie powierzchni, orientację kryształu i kształt końcowy (płaski, fazowany, kopulasty) można dostosować do konkretnych wymagań projektu.

P3: Czy tuby szafirowe są odporne na szok termiczny?
A3: Tak, szafir ma doskonałą odporność na szok termiczny w porównaniu ze szkłem lub kwarcem, co sprawia, że nadaje się do szybkich wahań temperatury.

P4: Jak szafir wypada w porównaniu z kwarcem?
A4: Szafir jest znacznie twardszy, bardziej odporny na zarysowania i może pracować w wyższych temperaturach niż kwarc, chociaż jest droższy.