蓝宝石窗口片具有可靠的机械/热/化学稳定性、较大的介电常数以及 150-5500 nm 的宽光透射率，在要求更严格和条件极端的应用环境中，非常适合用作光学窗口片和防护窗口片。
蓝宝石无与伦比的机械韧性和硬度使其成为最突出的优势。蓝宝石的莫氏硬度为 9，是继钻石和莫桑石之后第三硬的物质。事实上，由于蓝宝石窗口片具有很强的抗划痕和磨损能力，因此有时可能会被蓝宝石以外的物质损坏。这表明蓝宝石窗口片非常适合那些会遇到飞溅磨料颗粒的应用，例如钻孔视口窗口片、防护性激光加工窗口片和枪械瞄准器，因为蓝宝石窗口片即使在受到沙子或砂砾的侵蚀下也能确保清晰的光学孔径和清晰的瞄准。
由于蓝宝石内部具有牢固的共价键，因此蓝宝石窗口片可以承受巨大的压力，并且可以形成比介电材料更薄的碎片而不会开裂。例如，深水和航行场景通常会选择蓝宝石窗口片。
蓝宝石还具有耐热性，最高工作温度为 1600°C，最高熔化温度为 2000°C。与其他光学材料相比，蓝宝石窗口片由于其高导热性而在耐高温方面具有明显的优势。因此，蓝宝石窗口片是燃烧室、高温等离子室等的理想选择。
蓝宝石窗口片可耐受除热碱性盐以外的大多数酸碱。蓝宝石在耐腐蚀物质和侵蚀性环境中的表现优于其他材料，这使得蓝宝石窗口片在化学、制药和医疗设施中得到更广泛的应用。
此外，蓝宝石窗口片的光谱透射范围很宽，为 150 nm 至 5500 nm。两种最常见的光学玻璃材料 N-BK7 和紫外熔融石英的透射光谱分别为 350 nm 至 2200 nm 和 200 nm 至 2200 nm。然而，蓝宝石的性能优于 N-BK7，因为它具有更优异的紫外功能和更宽的红外透射范围，而紫外熔融石英的红外吸收率更低。蓝宝石窗口片可用于多光谱光学任务。
Shalom EO 提供各种蓝宝石窗口片。以下是我们现成蓝宝石窗口片的完整产品组合列表。这些库存蓝宝石窗口未镀膜，圆形或方形，直径（或边长）选择范围广，最大可达 150 毫米，采用 C 切方向，双折射极小。 我们库存中的大多数蓝宝石窗口均采用 60/40 S/D 表面质量和 2λ 平整度制造，但是，也可以采购具有 40/20 S/D 和 λ/4 平整度的高级版本作为库存。
我们的单晶蓝宝石采用KY（泡生法） 和SAPMAC（冷却中心微拉和肩部扩展蓝宝石生长技术）方法生长。 泡生法生长的特点是温控过程可使单个蓝宝石晶体逐渐冷却，从而减少热应力和机械冲击，而 SAPMAC 方法是 KY 方法的进一步改进版本，擅长生长大尺寸晶体。这两种尖端的蓝宝石生长方法使我们能够提供大尺寸、高纯度的蓝宝石窗口，并且没有可见的裂缝、气泡和亚晶粒。
Shalom EO 还提供紫外级蓝宝石窗口片，该窗口片无紫外吸收峰，且具有高抗紫外暗化性能。在蓝宝石的生长过程中，尤其是在高纯度和高温条件下（例如超过 2000°C），蓝宝石通常在还原性气氛中生长。这会导致氧原子的损失，形成 F 中心，在蓝宝石晶体中产生氧空位，这些空位由电子填充。为了解决这个问题，杭州 Shalom EO 提供紫外级蓝宝石窗口片，这种蓝宝石经过特殊处理，消除了氧缺陷，使其在临界的 200 nm 紫外波长下无吸收峰。您可以在技术成像选项卡下查看透射曲线。
杭州煦和光电有限公司生产和供应蓝宝石窗口片，我们的工程师乐于根据您的需求安排和监督整个蓝宝石窗口片的生产流程。我们的蓝宝石窗口片具有卓越的硬度、耐高温性、耐环境性和光学透射性。从蓝宝石生长、钻孔、切割、研磨、抛光到清洗，每个生产阶段均采用先进的技术和精心设计的设备，并遵循严格的规章制度进行，以确保我们蓝宝石窗口片的卓越性能。所有产品在发货前都将经过内部检验。凭借我们熟练的生产线，我们能够提供高精度蓝宝石窗口以及批量生产。
除了库存版本外，Shalom EO 还提供定制蓝宝石窗口。
用于制作蓝宝石窗口的蓝宝石是Alpha 蓝宝石，它在实验室和工厂中使用特殊的人工方法制造。生产的蓝宝石或蓝宝石玻璃无色，具有更高的 Al2O3 纯度，不含水，并且比天然蓝宝石具有更有组织、更可预测的微结构，使其更能满足工业和光学级要求。请记住，所有蓝宝石都是单晶，在生长和切割过程中，始终要避免亚晶粒的形成。
Alpha-Sapphire 具有六方结构。晶格常数为 a=b=4.758A，c=12.991A。 α-蓝宝石构成六边形最密堆积氧化物层，八面体的 3/2 间隙填充有 Al3+ 离子。六层 Al2O3 晶胞以 ARAB 方式排列。
如下图所示，蓝宝石窗口通常具有以下取向：“a”、“c”、“n”和“m”。蓝宝石具有微妙的双折射性，因此在关键的光学情况下，窗口应指定为“零度”或“c 切割”。C 切割蓝宝石由于沿特定方向切割，因此消除了双折射效应垂直于 c 轴，而 c 轴又平行于蓝宝石光轴。在保护和包装手表视镜等用途时，通常使用A 切割蓝宝石，这种蓝宝石沿垂直于 A 轴的方向切割，具有卓越的机械硬度和抗刮擦性。如果未指定，则组件将采用“随机”切割，但值得注意的是，这通常与光轴成 60° 角，因为这是锯切时“最软”的方向。随机切割蓝宝石因成本较低而常见，如果对光学或机械性能没有严格要求，则可以接受。然而，如上所述，由于蓝宝石的行为会根据取向而变化，随机取向可能会导致最终产品的光学特性和其他特性的自发变化。
取向指数：
C 面 (0001) = Z 切
A 面 (11-20) = Y 切
M 面 (10-10) = X 切
R 面 (1-102)
蓝宝石的晶格结构和常见的蓝宝石晶体方向
单晶蓝宝石的机械性能与其密度相关，密度越大，机械性能越好。100% Al2O3 成分的单晶蓝宝石，其理论密度应为 3.68g/cm3。以此推定，蓝宝石的机械性能最佳，其抗压强度在 1.9-24 GPa 之间。蓝宝石的杨氏模量为 380 GPa，约为铁 200 GPa 的两倍。
高硬度是蓝宝石的另一重要特性，其莫氏硬度为 9，仅次于钻石，这意味着用蓝宝石制成的光学元件具有耐刮擦和磨损的特性。蓝宝石的硬度也与蓝宝石的纯度成正比。
蓝宝石的热学性质：
蓝宝石的热学性质主要包括热导系数、热扩散系数、比热容和热膨胀系数。蓝宝石的热学性质与蓝宝石的纯度有关。一般情况下，纯度越高，热导系数和热扩散系数越大，而Al2O3的纯度与热膨胀系数的大小之间没有规律可循。事实上，制造商似乎无法就蓝宝石的热膨胀系数达成一致。虽然由于生长方法和取向的不同，可能存在一些差异，但这种差异是无法解释的。
蓝宝石的光学透射率：
蓝宝石的光学透射率范围很宽，为 225-5500nm，涵盖从紫外到红外光谱。
无论光学等级如何，对于波长高于约 5000 nm 的未镀膜蓝宝石，红外透射率并非问题。在紫外范围内应谨慎处理，因为 140 nm 至 240 nm 的透射率容易受到间隙空位和极少量杂质的影响。虽然由上述Verneuil“半锭”制成的小孔径蓝宝石窗口通常有助于实现良好的透射率，但传统的蓝宝石材料在160 nm至240 nm的紫外性能往往较差。除了污染物之外，导致紫外性能不佳的主要因素是间隙空位导致的205 nm处的宽吸收。
此外，还有紫外级蓝宝石，其制备工艺可满足紫外透射要求。紫外蓝宝石将经过特定的热处理以去除间隙空位，而这些空位可通过加热进行逆转。
过去，Verneuil法被开发用于制造合成蓝宝石。该工艺利用火焰熔融。然而，由于火焰熔融过程中难以控制火焰温度，导致最终产品出现裂纹，且氧化铝（Al2O3）在火焰熔融过程中会大量损耗，从而增加生产成本，因此该方法在当前市场上已不再有效。此外，由于该方法会在蓝宝石晶锭中部引入自然解理面，因此难以生产大直径蓝宝石。
蓝宝石生长技术——泡生法和 SAPMAC 法
泡生法蓝宝石生长：
泡生法或称KY 技术是提拉法的一种改良方法。与提拉法蓝宝石生长方法相比，KY 技术在坩埚内形成晶体，其特点是采用温控工艺，使单晶逐渐冷却，从而减少热应力和机械冲击。流程如下：
首先，将氧化铝 (Al2O3) 或其他合适的原材料加热至熔点，在坩埚中形成熔融金属熔池。晶种被向上提拉（以可控的速率）。随着晶种被向上提拉，熔融材料在固液界面处凝固。通过冷却控制凝固速率，使蓝宝石晶体自上而下形成。采用KY生长法，可获得梨形单晶蓝宝石晶体，并通过受控的凝固工艺，最大限度地减少缺陷，并生产出适用于先进光学和工业应用的高质量材料。
图1. Kyropoulos蓝宝石生长工艺
SAMPAC 蓝宝石生长：
SAMPAC（冷却中心微拉延和肩部扩展的蓝宝石生长技术） 是一种专为生长大尺寸蓝宝石晶体而发明的新型蓝宝石晶体生长方法。
目前，只有少数几种方法能够生长光学级大尺寸蓝宝石晶体，例如高能电子显微镜 (HEM)、温度梯度技术 (TGT) 和泡生法 (Kyropoulos)。
然而，采用热交换法生长的蓝宝石晶体确实可以达到大尺寸，且质量良好，但需要大量氦气作为冷却剂，成本较高。
采用TGT法生长的蓝宝石晶体质量与热交换法生产的产品相当，但晶坯需要在高温氧化还原气氛中退火，后续晶坯加工工艺复杂。
SAPMAC法是在KY法和CZ法改进的基础上发展起来的一种生长大尺寸蓝宝石晶体的方法。采用SAPMAC方法生长蓝宝石晶体时，整个晶体生长过程可分为四个阶段：引晶、减肩、定径、退火冷却。
SAPMAC方法的主要优势在于：
1. 保证获得大尺寸晶体，且整个结晶过程中晶体取向继承性好；
2. 只需1分钟的提拉过程，减少了温场扰动，使温场更加均匀；
3. 晶体生长无需接触坩埚壁，整个生长过程中晶体不会被拉出坩埚。
规格：
材料特性:
应用笔记：蓝宝石窗口的优势及应用
备注：如果您想了解更多关于蓝宝石窗口的知识，请点击此处访问我们的资源板块，了解更多信息：
工业应用中的窗口蓝宝石窗口片是一种透明的光学块体元件，其功能是最大化特定波长范围内的光传输，或保护内部核心免受划痕、抛射物、高温、腐蚀性物质等可能的损坏。
蓝宝石窗口片相较于其他玻璃窗口片，其卓越的表面硬度、耐用性和多功能性尤为突出。蓝宝石是地球上第二硬的材料，莫氏硬度为9。蓝宝石的高结构完整性使其拥有稳定的机械、化学、热学和介电性能。因此，蓝宝石窗口可提供更可靠的性能，并且在遇到极端条件时经常被选择。
Shalom EO 蓝宝石窗口片
蓝宝石窗口片的优势是什么
工业：
现代工业领域的激烈竞争需要性能更佳、使用寿命更长的组件来节省更换成本，而蓝宝石窗口片正是其中的佼佼者。由于其用途广泛且坚固耐用的特性，蓝宝石窗口片被广泛应用于众多行业。此外，由于其强大的原子键，蓝宝石窗口片可以做得更薄、更紧凑，这使其成为光子和电学市场高集成度趋势下的一个有前景的选择。此外，蓝宝石窗口对很宽的波长范围都是透明的，这意味着蓝宝石窗口可以作为观察窗口支持清晰的视觉，或者在一些关键的光学用途（例如抗反射涂层后的激光器）中支持设计的透射率。
示例包括激光加工窗口、等离子室、燃烧室、熔炉观察窗、条形码阅读器、指纹锁屏、手表、红外窗口等。
原因如下：
医疗/化学：
在医疗和化学操作中，至关重要的是要防止可能妨碍操作甚至导致灾难性后果的意外化学反应，因此化学惰性是设备组件的基本条件。蓝宝石窗口片不受多种化学物质侵蚀，使其成为极佳的医疗和化学组件。
示例包括内窥镜窗口片、化学容器视口等。
车辆：
蓝宝石窗口片可以集成到车辆中，作为前车窗，以及飞机的激光雷达装置的窗口，这需要无与伦比的保护，以防止高速碰撞障碍物和各种室外气候。
示例包括汽车窗片、机载激光雷达窗片、飞机窗片。
国防：
国防部门所用的部件需要最高的可靠性标准，以应对各种潜在威胁和紧急情况，从这个意义上讲，蓝宝石窗口是具有无可比拟坚固性的合理选择。
例子包括潜艇玻璃、热成像摄像机的前窗、军用级激光窗口等。
杭州煦和光电技术有限公司 (Shalom EO) 专注于蓝宝石窗口片的生产和销售，拥有深厚的工程背景。我们不断优化客户体验，优化蓝宝石窗口片的生产流程，力求在品质和价格之间实现最佳平衡。
对于现货供应的蓝宝石窗口片，我们提供未镀膜的圆形和方形蓝宝石窗口片，C 切方向，直径/边长最大可达 150 毫米。常规规格为 60/40 S/D 和 2 λ 平面度，也提供 40/20 S/D 和 1/4 λ 平面度的版本。
我们还提供各种定制蓝宝石窗口片，包括金属化蓝宝石窗口片、楔形蓝宝石窗口片、阶梯形蓝宝石窗口片等，可提供随机、C 切/Z 切方向以及其他定制方向和定制镀膜。我们可以根据您的要求制造具有 10/5 S/D 和 1/10 lambda 平面度的蓝宝石窗口。