Wyroby szafirowe

Kryształy szafiru, choć spotykane w naturze, najczęściej jednak są produkowane sztucznie - mówi się wtedy o szafirze syntetycznym. Surowcem wykorzystywanym do ich wytwarzania jest trójtlenek glinu Al₂O₃. Syntetyczne szafir zachowuje właściwości charakterystyczne dla naturalnego, krystalicznego szafiru, takie jak wyjątkowa twardość (odporność na zarysowania), duża odporność chemiczna (nawet na działanie kwasu fluorowodorowego), wysoka odporność termiczna. Może pracować w temperaturach do 2000 °C i przy dużych ciśnieniach.  Przepuszcza promieniowanie w szerokim zakresie: od ultrafioletu do podczerwieni (od 250 do 5000 nm).

Cechy charakterystyczne:

• wyjątkowa twardość i wysoka wytrzymałość mechaniczna
• wytrzymuje ekstremalne warunki środowiskowe (temperatura, ciśnienie, agresywne środowisko)
• dobra przepuszczalność promieniowania w zakresie 250 - 5000 nm (od UV do IR)
• bardzo duży opór elektryczny
• wysoka stała dielektryczna

Typowe zastosowania:

• okna wyświetlaczy (skanery, zabezpieczenia ekranów palmtopów, tabletów, zegarów itp)
• urządzenia do pracy w wysokich temperaturach i agresywnym środowisku
• systemy  nadzoru w podczerwieni
• zastosowania medyczne (np. endoskopy, radiometry)
• podłoża do produkcji mikroelektroniki i LED

Wybrane właściwości		Przepuszczalność szafiru
Gęstość	3,97 g/cm3
Moduł Younga	335 GPa
Liczba Poissona	0,25
Twardość w skali Mohs'a	9
Współczynnik rozszerzalności cieplnej	8,4  x10-6 /°C
Przewodność cieplna	2,72 Wm°C
Ciepło właściwe w 25°C	774,4 J/ kg x °C
Temperatura mięknięcia	2040°C
Temperatura pracy	2000°C
Wytrzymałość na rozciąganie	0,27– 0,41 GPa
Wytrzymałość na zginanie	0,48 – 0,89 GPa
Jakość powierzchni [scratch-dig]	60 - 401)

¹⁾ zależnie od wykonania (zob. tutaj)

Właściwości dielektryczne

Dla 25°C i 1 MHz: 
   stała dielektryczna εr =9,3 
   tangens strat          tgδ=3,0 x 10^–5

Właściwości elektryczne

Oporność elektryczna: 
    - przy  T=   25 °C  -  10¹⁶ Ω
    - przy  T=  500 °C -  10¹¹ Ω
    - przy T= 1000 °C -  10⁶ Ω