Fenêtre optique en saphir sur mesure 222 mm × 74 mm × 4 mm pour hautes températures

Description courte :

Les fenêtres optiques en saphir sont fabriquées à partir de saphir de haute qualité (monocristal d'α-Al₂O₃), un matériau réputé pour ses propriétés optiques et mécaniques exceptionnelles. Contrairement aux pierres précieuses, le terme « saphir » désigne ici l'oxyde d'aluminium monocristallin synthétique utilisé dans l'industrie. Avec une dureté Mohs de 9, juste après le diamant, le saphir offre une résistance à l'usure inégalée, une excellente stabilité thermique (point de fusion entre 2 030 et 2 050 °C), une inertie chimique et une large bande de transmission optique (de 0,2 μm à 5,5 μm). Ces qualités font du saphir un matériau essentiel pour les systèmes optiques en environnements extrêmes.

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Caractéristiques

Diagramme détaillé

Aperçu

Les fenêtres en saphir sont des composants optiques haute performance largement utilisés dans les systèmes laser, l'aérospatiale, les équipements militaires, le contrôle industriel et la recherche scientifique. Fabriquées à partir de monocristaux de saphir de haute qualité, elles offrent une transparence, une dureté, une résistance aux hautes températures et une résistance à la corrosion chimique exceptionnelles. Ces propriétés leur permettent de maintenir des performances optiques stables même dans des environnements extrêmes, assurant une transmission optique élevée tout en protégeant efficacement les dispositifs optiques des agressions extérieures. Les fenêtres en saphir sont des composants essentiels des dispositifs de haute technologie.

Processus de fabrication

Performances optiques exceptionnelles
Les fenêtres en saphir présentent une transmission optique élevée, généralement supérieure à 85 %, sur l'ensemble des longueurs d'onde ultraviolettes, visibles et proche infrarouges. Ceci garantit d'excellentes performances optiques et une grande précision des données, essentielles pour les applications de haute précision.
Dureté et résistance à l'usure élevées
Le saphir se classe deuxième sur l'échelle de dureté de Mohs, juste après le diamant, avec une note de 9. Cela confère aux fenêtres en saphir une résistance exceptionnelle aux rayures et aux dommages physiques, les rendant adaptées à une utilisation dans des environnements à haute pression ou abrasifs.
Stabilité thermique et à haute température
Le saphir peut résister à des températures extrêmement élevées, jusqu'à 2000 °C, et est particulièrement bien adapté aux systèmes optiques haute température et aux applications dans des conditions thermiques difficiles.
résistance à la corrosion chimique
Le saphir est extrêmement résistant à la plupart des acides, des alcalis et des solvants, conservant sa stabilité même dans des environnements hautement corrosifs, ce qui le rend idéal pour les applications optiques exigeantes.
Résistance mécanique et résistance aux chocs
Les fenêtres en saphir sont non seulement dures, mais elles possèdent également une résistance mécanique élevée, ce qui leur permet de résister à des pressions élevées, à des vibrations intenses et à d'autres contraintes mécaniques sans compromettre leurs performances optiques.

Processus de fabrication

Croissance des cristaux de saphir
La fabrication des fenêtres en saphir commence par la croissance des cristaux de saphir. Des cristaux de saphir de haute qualité sont obtenus grâce à des méthodes telles que…Procédé Verneuil or Procédé CzochralskiCes méthodes permettent de produire des cristaux aux propriétés optiques et mécaniques spécifiques afin de répondre aux exigences précises du produit final de la fenêtre.
Découpe et polissage
Une fois le cristal de saphir cultivé, il est taillé avec précision à la forme et à la taille souhaitées à l'aide de scies diamantées. Les ébauches de saphir ainsi obtenues sont ensuite méticuleusement meulées et polies afin de garantir une surface lisse, une excellente clarté optique et des imperfections minimales.
Traitement et revêtement de surface
Pour optimiser les performances des fenêtres en saphir, des revêtements tels que des traitements antireflets ou des traitements durcissants sont appliqués en surface. Les traitements antireflets améliorent la transmission de la lumière, tandis que les traitements durcissants augmentent la résistance aux rayures, prolongeant ainsi la durée de vie de la fenêtre.
Contrôle et inspection de la qualité
Chaque fenêtre en saphir est soumise à des contrôles de qualité rigoureux afin de garantir sa conformité à toutes les spécifications optiques, mécaniques et dimensionnelles. L'inspection comprend des tests de transmission optique, une analyse de la qualité de surface, une vérification de la précision dimensionnelle et un test de dureté.

Applications

Les fenêtres en saphir sont utilisées dans de nombreux secteurs et applications de haute technologie grâce à leurs propriétés uniques. Voici les principaux domaines d'utilisation des fenêtres en saphir :

Systèmes laser
Grâce à leur transmission lumineuse élevée et à leur résistance aux lasers de forte puissance, les fenêtres en saphir sont largement utilisées dans les équipements laser, les systèmes de découpe laser et les dispositifs de numérisation laser. Elles garantissent un fonctionnement laser efficace et stable.
Aérospatial
Les hublots en saphir sont des composants essentiels dans les applications aérospatiales, notamment pour les satellites, les engins spatiaux et les drones. Leur résistance aux hautes températures, aux radiations et à la pression atmosphérique les rendent idéaux pour l'espace et les environnements de haute altitude.
Militaire et défense
Les fenêtres en saphir sont utilisées dans les dispositifs optiques militaires tels que les capteurs infrarouges, les caméras thermiques, les systèmes de vision nocturne et les télescopes optiques. Leur dureté, leur durabilité et leur résistance chimique garantissent des performances optiques fiables même dans des conditions extrêmes.
Applications industrielles
En milieu industriel, les fenêtres en saphir sont utilisées dans les capteurs, détecteurs et autres équipements optiques exposés à des températures élevées, aux gaz corrosifs ou aux liquides. Elles protègent ces équipements et garantissent un fonctionnement stable même dans des conditions difficiles.
Recherche scientifique
Les fenêtres en saphir sont largement utilisées dans les instruments scientifiques tels que les spectromètres, les microscopes et les capteurs optiques. Leur transmission optique élevée garantit des données expérimentales précises et exactes, ce qui est crucial pour les applications de recherche.
Dispositifs médicaux
Les fenêtres en saphir sont utilisées dans les dispositifs médicaux tels que les équipements de chirurgie laser, les endoscopes et les systèmes d'imagerie médicale. Leur dureté et leur transparence élevées les rendent idéales pour garantir des performances stables et une grande durabilité dans les environnements médicaux exigeants.
Industrie automobile
Dans l'industrie automobile, les vitres en saphir sont utilisées dans les systèmes LiDAR (détection et télémétrie par laser) et les systèmes de capteurs avancés pour véhicules autonomes. La durabilité et la résistance aux rayures du saphir garantissent des performances fiables même dans des conditions de conduite difficiles.
Électronique et semi-conducteurs
Les fenêtres en saphir sont utilisées dans les dispositifs électroniques et semi-conducteurs, notamment dans les équipements d'inspection optique de haute précision et les systèmes de communication optique. Elles garantissent la stabilité et la fiabilité de ces dispositifs dans des environnements exigeants.

Spécifications et options de personnalisation

TaillesLes fenêtres en saphir peuvent être personnalisées en différents diamètres et épaisseurs selon les exigences du client.
Traitements de surfaceDivers traitements de surface, tels que les revêtements antireflets ou les revêtements durs, sont disponibles pour améliorer la durabilité et les performances optiques.
Transmission optiqueDes spécifications de transmission optique personnalisées peuvent être fournies pour des plages de longueurs d'onde spécifiques afin de répondre aux besoins de l'application.

FAQ

1. Qu'est-ce qu'une fenêtre en saphir ?

Une fenêtre en saphir est un composant optique fabriqué à partir d'oxyde d'aluminium monocristallin (Al₂O₃). Taillée et polie, elle est utilisée pour protéger, isoler ou transmettre la lumière dans des environnements exigeants grâce à son extrême dureté, sa large plage de transmission et sa durabilité.

2. Quelles sont les principales caractéristiques des fenêtres en saphir ?

Dureté extrême: Dureté Mohs 9, juste après le diamant, très résistante aux rayures.
Large plage de transmission: Transparent de l'UV à l'IR (150 nm – 5500 nm).
haute résistance thermiqueFonctionnement stable au-dessus de 1600 °C.
stabilité chimiqueRésistant aux acides, aux alcalis et aux solvants.
résistance mécaniqueHaute résistance, convient aux environnements à haute pression ou difficiles.

3. Quelles sont les applications courantes ?

Optique et lasersFenêtres laser, optiques de protection.
Médical et industrielEndoscopes, sondes à fibres optiques, fenêtres de balayage.
Défense et aérospatialeDétecteurs infrarouges, dômes et boîtiers de protection.
Électronique grand public: Étuis de luxe pour montres, protections pour smartphones et appareils photo.

À propos de nous

XKH est spécialisée dans le développement, la production et la vente de verres optiques spéciaux et de nouveaux matériaux cristallins de haute technologie. Nos produits sont destinés à l'électronique optique, à l'électronique grand public et au secteur militaire. Nous proposons des composants optiques en saphir, des films de protection pour objectifs de téléphones portables, de la céramique, du LT, du carbure de silicium (SiC), du quartz et des plaquettes de cristal semi-conducteur. Grâce à notre expertise et à nos équipements de pointe, nous excellons dans la transformation de produits non standard, avec pour ambition de devenir une entreprise leader dans le domaine des matériaux optoélectroniques.