サファイアガラスの特徴

サファイアガラスの二光光学株式会社『サファイアガラスの特徴』です。

サファイアガラスの特徴

サファイアは、熱電導性・絶縁性・耐薬品性・耐熱性・対磨耗性に優れており、
研磨することによって、理想的な平滑度・面精度が得られます。

サファイアガラスのスペック(物理特性)

 

  サファイア 石英
結晶系 菱面体タイ晶系 (一般には六方晶系)  
格子定数 a=4.763Å c=13.003Å  
密度 3.98 g/cm3 2.20 g/cm3
硬度(ビッカース) 22.5 Gpa (HV1(荷重=9.807N) 8.9 Gpa 
硬度(ヌープ) 15.0~16.3 GPa (⊥C)  
16.4~19.6 GPa (//C)  
硬度(モース) 9 (ダイヤモンド:10 石英:7) 7 (ダイヤモンド:10 サファイア:9)
(修正モース) 12 (ダイヤモンド:15 cBN:14 SiC:13) 7 (ダイヤ:15 cBN:14 SiC:13 サファイア:12)
曲げ強度キョウド 690 MPa 94.3 MPa
引張強度 2250 MPa  49 MPa 
圧縮強度 2950 MPa  1130 MPa 
ヤング率 420 GPa (⊥C) 74 Gpa
470 GPa (//C)  
ポアソン比 0.32 (⊥C/⊥C) 0.18
0.15 (//C/⊥C)  
0.17 (//C///C)  
体積弾性率 250 GPa   
ずれ弾性率 70 GPa (⊥C.//C)  
80 GPa (⊥C.⊥C)  
溶融点 2053 ℃ 1720 ℃
熱伝導率 42 w/m・k  (20℃) 1.38 w/m・k  (20℃)
25 w/m・k  (100℃) 1.93 w/m・k  (500℃)
熱膨張率 52-50 4.7×10~7/℃ (50℃)
83-500  
89-1000  
68-50  
90-500  
⊥C 98×10~7/℃ (1000℃)  
比熱 750 J/(kg・℃) (25℃) 749J/(kg・℃) (20℃)
輻射率 0.02以下 (λ=2.6~3.7μm  880℃)  
熱容量 78.25 J/mol・℃ (20℃)  
125.41J/mol・℃ (1000℃)  

 

 

サファイアの光学特性

  サファイア 石英
透過率 2.1~6.6nm帯域 60%以上  
3.4~5.2nm帯域 80%以上  
屈折率 No=1.768  Ne=1.760  (λ=590nm) 1.459  (λ=590nm)

 

光透過率

 

サファイアの電気特性

  サファイア 石英
絶縁耐力 480 kV/cm  (60Hz)  
電気抵抗 10-14 10-17
10-11  
10-8  
10-4  
誘電率 11.5  (1MHz //C)  3.9  (500MHz)
9.3  (1MHz ⊥C)  
誘電損失 10-m4 10-m3

 

サファイアの化学特性(耐食性)

  サファイア 石英
溶媒 濃度(%) 温度(℃) 浸漬時間(h) 減量(g/㎡) 濃度(%) 温度(℃) 浸漬時間(h) 減量(g/㎡)
塩酸 HCl 35 20 144 0 37 20 240 0.18
硝酸 HNO3 50 20 144 0 65 20 240 0.06
硫酸 H2SO4 95 100 144 0 98 205 24 0.06
燐酸 H3PO4 60 100 144 0        
苛性ソーダ NaOH 30 100 144 0 5 100 10 15
フッ化水素 HF 46 60 144 3.04        

 

 

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