Propiedades del cristal de zafiro
Imagínese un material tan duro como el diamante, más resistente a la corrosión que la mayoría de los metales, con una claridad óptica que rivaliza con el vidrio de primera calidad, y capaz de mantener la estabilidad bajo calor extremo.Este es un material de ingeniería de cristal de zafiro que combina propiedades excepcionales que está transformando industrias de óptica y electrónica a tecnología médica..
Compuesto químicamente de óxido de aluminio (Al2O3), el cristal de zafiro no es una piedra preciosa tradicional, sino más bien un cristal único de alta pureza cultivado mediante métodos artificiales.químicoLas características ópticas, térmicas y eléctricas lo convierten en una opción ideal para aplicaciones exigentes en múltiples campos.
Propiedades químicas: Estabilidad sin igual
El cristal de zafiro demuestra una notable estabilidad química, funcionando excepcionalmente bien en ambientes corrosivos:
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Estructura no porosa:A diferencia de la cerámica de alumina, la estructura cristalina densa del zafiro evita la penetración de impurezas y la corrosión.
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Resistencia a las condiciones meteorológicas:Mantiene el rendimiento y la apariencia a pesar de la exposición prolongada a los elementos naturales.
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Resistencia a la hidratación:No reacciona con el agua, evitando la degradación del material.
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Resistencia a la corrosión:Casi impermeable a los disolventes o ácidos a temperatura ambiente, aunque el ácido fosfórico concentrado y los álcalis fuertes pueden causar una ligera corrosión a 600°C-800°C.
Propiedades térmicas: excepcional tolerancia al calor
El zafiro mantiene la estabilidad en aplicaciones de alta temperatura:
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Punto de fusión:2053°C (3727°F)
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Temperatura máxima de funcionamiento:Mantiene la mayoría de las propiedades hasta 1800 ° C (3272 ° F)
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Conductividad térmica:40 W/m·K a 25°C
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Expansión térmica:4.5×10−6/K−1 a 25°C; 9.0×10−6/K−1 a 1000°C (orientación de 90°)
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Capacidad térmica específica:750 J/kg·K a 27 °C
Propiedades ópticas: Transmisión de luz superior
El zafiro ofrece una excelente transmitancia a través de los espectros ultravioleta, visible e infrarrojo:
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Indices de refracción:1.768 (rayo ordinario, eje C) y 1.760 (rayo extraordinario)
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Infracción:0.008, permitiendo aplicaciones de polarización
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Transmisibilidad:> 85% para un grosor de 0,1 mm a través de longitudes de onda de 0,3-4,0 μm
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Rendimiento IR:Mantenimiento de una buena transmisión infrarroja de los componentes ópticos
Propiedades mecánicas: Extrema durabilidad
La resistencia mecánica del zafiro sobresale en ambientes de alto estrés:
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Dureza:Mohs 9, Knoop 2000 kg/mm2 (sólo superado por el diamante)
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Resistencia a la compresión:2.0 GPa
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Resistencia a la flexión:El valor de las emisiones
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El módulo de Young:400 GPa a 20 °C
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Resistencia a las fracturas:2.0 MPa·m1⁄2
Propiedades eléctricas: aislamiento superior
Como material de sustrato electrónico, el zafiro ofrece:
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Resistencia por volumen:1016 ohm·cm a 25 °C
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Constante dieléctrica:9.4-11.6 (dependiente de la frecuencia)
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Resistencia dieléctrica:> 48 kV/mm
Características físicas
Las propiedades estructurales clave incluyen:
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Densidad:30,98 g/cm3
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Estructura de cristal:Hexagonal con parámetros de red a=4.748Å, c=12.957Å
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Velocidad acústica- 10 km/s
Nota: Las características de rendimiento pueden variar en función de la orientación del cristal, la geometría y la calidad de la superficie.