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      藍寶石工藝

      更新時間:2021-04-09 點擊數:77

      藍寶石晶體

      化學成分為氧化鋁,化學式(α-Al2O3),是由三個氧原子和兩個鋁原子以共價鍵型式結合而成,其晶體結構為六方晶格結構。

      自然界藍寶石

      在自然界中當藍寶石在生長時,晶體內含有鈦離子(Ti3+)與鐵離子(Fe3+)時,會使晶體呈現藍色,而成為藍色藍寶石(Blue Sapphire)。

      當晶體內含有鉻離子(Cr3+)時,會使晶體呈現紅色,而成為紅寶石(Ruby)。又當晶體內含有鎳離子(Ni3+)時,會使晶體呈現黃色,而成為黃色藍寶石。

      就顏色而言,單純的氧化鋁結晶是呈現透明無色的,因不同顯色元素離子滲透于生長中的藍寶石,因而使藍寶石顯出不同的顏色。

      像海洋之星,非洲之星,天使之淚等都屬于天然寶石。

      人工藍寶石

      人工藍寶石的制作流程:準備原料→填充原料及架設晶種→爐體抽真空→爐體加熱(爐體加入鉬隔熱屏和鎢隔熱屏)→原料熔化→熔接晶種→晶頸生長→晶體生長→晶體與坩堝分離(這里面的坩堝大多是耐高溫的 )→冷卻→取出晶體。世界上的長晶工藝主要有兩種,一種是源自前蘇聯的長晶工藝:泡生法;另一種是源自美國的長晶工藝:水熱交換法。

      人造藍寶石重達450公斤。

      化學性質

      藍寶石晶體化學性質非常穩定,一般不溶于水和不受酸、堿腐蝕,只有在較高溫度下(300℃)可為氫氟酸、磷酸和熔化的氫氧化鉀所侵蝕。

      物理性質

      藍寶石晶體硬度很高,為莫氏硬度9級,僅次于最硬的金剛石。它具有很好的透光性,熱傳導性和電氣絕緣性,力學機械性能好,并且具有耐磨和抗風蝕的特點。藍寶石晶體的熔點為2050℃,沸點3500℃,最高工作溫度可達1900℃。

      應用

      藍寶石晶體作為一種重要的技術晶體,已被廣泛地應用于科學技術、國防與民用工業、電子技術的許多領域。

      比如透紅外窗口材料,微電子領域的襯底基片,激光基質、光學元件及其它用途等。



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