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Saphir

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Saphir ist die einzige Kristallform der Verbindung Aluminiumoxid und es ist das zweit härteste Material in der Natur nach Diamant. Saphir bietet optische Transparenz, körperliche Festigkeit, Schlagfestigkeit, Abrieb und Korrosion, hohe Druck-und Temperaturbeständigkeit, Biokompatibilität und ist in der Lage, für eine Vielzahl von Anwendungen in nahezu jede Form geformt zu werden. Es ist ein ideales Ausgangsmaterial für die Ablagerung von Halbleitermaterialien zur Herstellung optischer und elektronischer Geräte.


Die elektrischen und materiellen Eigenschaften von Saphir machen es zum vorherrschenden Grundmaterial, auf dem weiße und blaue LEDs und Saphir hergestellt werden. es ist auch das Grund Substratmaterial für die Herstellung von Silizium-on-Sapphire 
 

RFICs.


  Sapphire properties

   Benefits

  Resistant to high temperatures

   Does not melt at the temperature below 2050°C.

   Retains purity in high-temperature environments

  Rigid and durable

Resistant to scratching by a majority of materials

Resistant to high pressure

Enduring

 Chemically inert, insoluble in the

 majority of conventional industrial

 solutions and corrosion-resistant

Can be used in aggressive environment

Easily washed

Long-life performance

Possess high purity

In some environments operating life of sapphire up to 5 times more than of quartz

 Wide transmittance spectrum in UV,

 visible IR and microwave ranges

  Continuous and stable transmittance of infra-red rays

  Outstanding light transmittance at 0.25 – 4.50 μm

 High thermal conductivity

  Enables rapid heating and cooling


Sapphire characteristics:


  General

  Chemical formula:

 Al2O3

  Growing method:

 Kyropoulos, Stepanov (EFG)

  Structure:

 hexagonal

 a = b = 4.77 A

 c = 13.04 A

  Thermal

  Melting temperature:

 2040 °C

  Linear expansion coefficient:

 6.7 x 10-6 / °C parallel to С axis

 5.0 x 10-6 / °C perpendicular to С axis

  Thermal conductivity:

 46.06 W/m °K (0°C)

  Mechanical

  Density:

 3.98 g/cm3

  Hardness:

 Mohs: 9

 Knoop: 1800 daN/mm2 parallel to С axis

 2200 daN/mm2 perpendicular to С axis

  Tensile strength:

 400 MPa/mm2 (25°C) 275 MPa/mm2 (500°C) 345 MPa/mm2 (1000°C)

  Flexural strength:

 35 to 39 daN/mm2

  Compression stress:

 2.0 GPa

  Young's modulus

 3.6 x 104 to 4.4 x 104 daN/mm2

  Electric

  Dielectric permeability:

 9.3 (103 - 109 Hz, 25°C) perpendicular to С axis

 11.5 (1033 - 109 Hz, 25°C) parallel to С axis

  Specific resistivity:

 1016 Ω/cm (25°C)

 1011 Ω/cm (500°C)

 106 Ω/cm (1000°C)


Sapphire Transmittance range