Свойства сапфира
Монокристаллический сапфир
(бесцветный искусственный корунд или лейкосапфир)
Обладает уникальным сочетанием химических и физических свойств: высокая твердость и прочность, оптическая прозрачность от ультрафиолетового до инфракрасного диапазона, химическая устойчивость к агрессивным средам, высокая температура плавления и теплопроводность. Благодаря этому изделия из сапфира находят широкое применение во многих отраслях промышленности: часовые стекла, подшипники, прозрачные реакторы, защитные чехлы и окна, плунжерные пары.
|
Общие сведения |
|||||
| Химическая формула |
|
Al2O3
|
|||
| Кристаллическая решетка |
|
Гексагональная
|
|||
| Параметры ячейки |
|
a=4.758 Å, c=12.991 Å
|
|||
| Физические свойства | |||||
|
|
Метрическая система
|
Английская система
|
|||
| Плотность |
|
3.98 г/см³
|
0.144 lb/in3
|
||
| Твердость |
|
1525 - 2000 Knoop, 9 mhos
|
3700° F
|
||
| Температура плавления |
|
2310 K (2040° C)
|
|
||
| Структурные свойства | |||||
| Предел прочности |
|
275 МПа до 400 МПа
|
40,000 to 58,000 psi
|
||
|
20°
|
400 MПа
|
58,000 psi (design min.)
|
|||
|
500° C
|
275 MПа
|
40,000 psi (design min.)
|
|||
|
1000° C
|
355 MПа
|
52,000 psi (design min.)
|
|||
| Предел прочности на изгиб |
|
480 МПа до 895 МПа
|
70,000 to 130,000 psi
|
||
| Предел прочности на сжатие |
|
2.0 ГПа
|
300,000 psi (ultimate)
|
||
| Модули | |||||
| Модуль Юнга, E |
|
345 ГПа
|
50 x 106 psi
|
||
| Модуль объемной упругости, k |
|
250 ГПа
|
36 x 106 psi
|
||
| Модуль сдвига, G |
|
145 ГПа
|
21 x 106 psi
|
||
| Тепловые свойства | |||||
| Теплопроводность |
0° C
|
46.06 Вт/(m • K)
|
319.4 BTU in/hr ft2 °F
|
||
| (60° orientation) |
100° C
|
25.12 Вт/(m • K)
|
174.2 BTU in/hr ft2 °F
|
||
|
400° C
|
12.56 Вт/(m • K)
|
87.1 BTU in/hr ft2 °F
|
|||
| Удельная теплоемкость при 20° C |
|
0.187 кал/(г • °C)
|
0.1827 BTU/lb °F
|
||
| Теплоемкость |
20° C
|
18.63 кал/ (моль • °C)
|
18.6 BTU/lb mole °F
|
||
|
1000° C
|
29.86 кал/ (моль • °C)
|
29.9 BTU/lb mole °F
|
|||
| Коэффициент термического расширения |
20° до 50° C
|
5.8 x 10-6/ °C
|
3.2 x 10-6/ °F
|
||
| (ориентация 60 градусов) |
20° до 500°C
|
7.7 x 10-6/ °C
|
4.3 x 10-6/ °F
|
||
| Электрические свойства | |||||
| Частота |
|
E перп. оси C
|
E ll оси C
|
||
|
|
Диэлектр. постоянная
|
Тангенс потерь
|
Диэлектр. постоянная
|
Тангенс потерь
|
|
| 1 MHz |
|
9.39
|
0.0001
|
11.58
|
0.0001
|
| 3 GHz |
|
9.39
|
<0.0001
|
11.58
|
<0.0001
|
| 8.5 GHz |
|
9.39
|
<0.00002
|
11.58
|
<0.00002
|
| Объемное удельное сопротивление при 25 °C |
1014 Ом•см
|
|
|
|
|
