ספיר (Sapphire)
אלומינה חד-גבישית, שקופה וקשה מאוד
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
| תכונה | ערך | הערה |
|---|---|---|
| מודול אלסטיות E | 345 GPa | |
| צפיפות ρ | 3.98 g/cm³ | |
| חוזק כפיפה | 400 MPa (כפיפה) | ערך המאגר |
| קשיות ויקרס HV | 2000 | |
| עיבודיות | יהלום/לייזר בלבד | דירוג יחסי במאגר האתר |
מבנה וייצור
| מאפיין | ערך | משמעות |
|---|---|---|
| סוג | אלומינה חד-גבישית | שקיפות וקשיות |
| שקיפות | מאולטרה-סגול ועד אינפרה-אדום | חלונות אופטיים |
| כיווניות | התכונות 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.
| גרסה | תכונות | מתי בוחרים |
|---|---|---|
| חיתוך לפי כיוון (C, A, R) | תכונות שונות לפי הכיוון | לפי הדרישה האופטית והמכנית |
שימושים
- חלונות אופטיים בתנאים קשים
- זכוכיות שעונים ומצלמות
- מצעים לנורות LED
- חלונות בחיישנים ובמערכות צבאיות
- מסבים מדויקים זעירים
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
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
| תקנים | מפרט יצרן |
|---|---|
| צורות אספקה | חלון · צינור · Wafer |
| יצרנים | Kyocera · 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