Aperçu

Les tubes en saphir poli sont des composants de précision fabriqués à partir de oxyde d'aluminium monocristallin (Al₂O₃, 99,99%), réputés pour leur dureté exceptionnelle, leur inertie chimique et leur transparence optique. Après la croissance cristalline à haute température (généralement par la méthode KY ou EFG), les tubes sont méticuleusement meulés et polis pour obtenir des surfaces intérieures et extérieures en miroir. Ce processus améliore à la fois les performances optiques et une précision dimensionnelle, ce qui rend les tubes en saphir poli idéaux pour les applications optiques, mécaniques et électroniques exigeantes.

Caractéristiques des matériaux

Le saphir (Al₂O₃ monocristallin) est deuxième seulement au diamant en termes de dureté (Mohs 9), offrant une résistance à l'usure exceptionnelle, une résistance à la compression élevée, et une stabilité thermique jusqu'à 2000°C dans des environnements inertes. Le matériau présente une large transmission optique de l'ultraviolet (UV) au spectre visible et infrarouge (IR) (190 nm – 5 µm), ainsi que d' excellentes propriétés diélectriques et une faible dilatation thermique, garantissant une fiabilité à long terme dans des conditions difficiles.

Processus de fabrication

1. Croissance cristalline : L'alumine de haute pureté est fondue et transformée en une boule de saphir monocristallin en utilisant les techniques KY (Kyropoulos) ou EFG (Edge-Defined Film-Fed Growth).

2. Découpe et façonnage : Le cristal est tranché et façonné en tubes à l'aide d'outils diamantés.

3. Meulage et rodage : Un meulage précis garantit une épaisseur de paroi précise et une géométrie uniforme.

4. Polissage : Le polissage chimico-mécanique en plusieurs étapes produit une clarté optique élevée et une faible rugosité de surface (Ra < 10 nm).

5. Inspection et nettoyage : Chaque tube est soumis à une inspection dimensionnelle et optique pour répondre aux normes des semi-conducteurs ou de qualité optique.

Applications

• Systèmes optiques : En tant que manchons de protection pour les fibres optiques, les ensembles laser et les cellules spectroscopiques.

• Systèmes à semi-conducteurs et à vide : Pour les chambres à plasma, le traitement des plaquettes et les hublots dans les environnements à vide poussé ou corrosifs.

• Instrumentation à haute température : Servant de fenêtres transparentes ou d'isolants dans les fours, les réacteurs ou les systèmes d'imagerie thermique.

• Équipement médical et analytique : Dans les capteurs, les capillaires et les voies d'écoulement de haute pureté où la résistance chimique et la stérilisabilité sont essentielles.

• Aérospatiale et défense : En tant que boîtiers optiques ou enceintes de protection à haute durabilité exposés à des contraintes et des températures extrêmes.

Avantages

• Les surfaces polies ultra-lisses minimisent la diffusion de la lumière et la contamination.

• Résistance chimique et à la corrosion exceptionnelle, compatible avec la plupart des acides et des alcalis.

• Transmission optique supérieure sur une large plage de longueurs d'onde.

• Excellente résistance mécanique et stabilité dimensionnelle à haute température.

• Longue durée de vie dans des environnements mécaniques, optiques ou chimiques exigeants.

Spécifications typiques

FAQ

Q1 : Quelle est la différence entre les tubes en saphir polis et non polis ?
A1 : Les tubes en saphir polis ont des surfaces optiquement lisses pour la transmission de la lumière et une diffusion réduite, tandis que les tubes non polis sont mats et utilisés principalement à des fins mécaniques ou isolantes.

Q2 : Les tubes en saphir peuvent-ils être personnalisés ?
A2 : Oui, les dimensions, la finition de surface, l'orientation cristalline et la forme d'extrémité (plate, biseautée, bombée) peuvent être adaptées aux exigences spécifiques du projet.

Q3 : Les tubes en saphir sont-ils résistants aux chocs thermiques ?
A3 : Oui, le saphir a une excellente résistance aux chocs thermiques par rapport au verre ou au quartz, ce qui le rend adapté aux fluctuations rapides de température.

Q4 : Comment le saphir se compare-t-il au quartz ?
A4 : Le saphir est considérablement plus dur, plus résistant aux rayures et peut fonctionner à des températures plus élevées que le quartz, bien qu'il soit plus cher.