🇬🇧

ספיר (Sapphire)

אלומינה חד-גבישית, שקופה וקשה מאוד

3.98 g/cm³צפיפות
345 GPaמודול E
יהלום/לייזר בלבדעיבודיות

ערכים טיפוסיים למצב המסירה שבכותרת

ספיר הוא אלומינה בצורת גביש יחיד. הוא שקוף בטווח רחב של אורכי גל (מאולטרה-סגול ועד אינפרה-אדום), קשה מאוד (כ-HV 2000), עמיד לשריטות, לחום ולכימיקלים. רק יהלום וחומרים מעטים קשים ממנו.

הוא משמש לחלונות אופטיים בתנאים קשים (לחץ, חום, שחיקה), לזכוכיות שעונים ומצלמות, למצעים לנורות LED, ולחלונות בחיישנים ובמערכות צבאיות. הוא יקר וקשה מאוד לעיבוד.

תכונות מכניות ופיזיקליות

תכונהערךהערה
מודול אלסטיות E345 GPa
צפיפות ρ3.98 g/cm³
חוזק כפיפה400 MPa (כפיפה)ערך המאגר
קשיות ויקרס HV2000
עיבודיותיהלום/לייזר בלבדדירוג יחסי במאגר האתר

מבנה וייצור

מאפייןערךמשמעות
סוגאלומינה חד-גבישיתשקיפות וקשיות
שקיפותמאולטרה-סגול ועד אינפרה-אדוםחלונות אופטיים
כיווניותהתכונות תלויות בכיוון הגביש

ערכים טיפוסיים לפי נתוני יצרנים.

דרגות ותהליכי ייצור

ספיר גדל כגביש יחיד מהתכה, ונחתך לפי כיוון גבישי מוגדר. הכיוון משפיע על החוזק ועל התכונות האופטיות.

גרסהתכונותמתי בוחרים
חיתוך לפי כיוון (C, ‏A, ‏R)תכונות שונות לפי הכיווןלפי הדרישה האופטית והמכנית

שימושים

ייצור ועיבוד

עיבוד

חיתוך ביהלום ובלייזר, השחזה וליטוש ביהלום (במאגר: "יהלום / לייזר").

שבירות

קשה מאוד אבל שביר. חלון ספיר נשבר במכה חדה או מפגם בשפה.

כיווניות

מתכננים את כיוון החיתוך לפי השימוש.

השוואה לחומרים דומים

חומרRm / Rp0.2ריתוךמתי עדיף
אלומינה (Al₂O₃ 99.5%)380 MPaלא ניתןאלומינה פוליקריסטלית: אטומה, זולה · לדף החומר
PMMA (אקריליק, פרספקס)72 MPaSolvent / UltrasonicPMMA: שקוף, רך וזול מאוד · לדף החומר
PC (פוליקרבונט)65 MPaUltrasonicPC: שקוף ועמיד להלם, נשרט · לדף החומר

טעויות נפוצות

לתכנן חלון ספיר עם שפות חדות לא מלוטשות

פגמי שפה מתחילים שבר.

להתעלם מהכיוון הגבישי

החוזק והתכונות האופטיות תלויים בו.

לבחור ספיר כשמספיק פלסטיק שקוף

ספיר יקר מאוד.

מקבילים, תקנים ואספקה

תקניםמפרט יצרן
צורות אספקהחלון · צינור · Wafer
יצרניםKyocera · GT Advanced · Rubicon

להמשך לימוד

הערכים טיפוסיים ומשמשים להשוואה בלבד. בקרמיקות החוזק נמדד בכפיפה ומפוזר מאוד (תלוי בפגמים ובגימור), ולכן מתכננים לפי נתוני היצרן ובמקדמי בטחון מתאימים. מקורות: ISO 513, ‏ISO 13356, ‏ASTM F603, גיליונות יצרנים, ומאגר החומרים של METAL HUB.
עודכן: 31 באוקטובר 2026