蓝宝石单晶作为一种优良透波材料，在紫外、可见光、红外波段、微波都具有良好的透波率，可以满足多模式复合制导（电视、红外成像、雷达等）的要求；同时蓝宝石单晶具有优良的机械性能、化学稳定性，耐高温性能好，强度高、硬度大，可以同时满足非常高音速导弹对透波材料的苛刻要求。因此，蓝宝石单晶已成为先进国家高速战斗机、导弹等中波透红外窗口材料的较佳选择。


一、军用光电传感器窗口材料的要求


1：高光学透射率，必须能有效地传输紫外到中红外波段的辐射；


2：高耐磨性，必须能承受恶劣工作的环境并具有非常好的使用寿命；


3：必须要具有除冰能力和抗电磁干扰和电磁兼容性能；


4：必须具有良好的化学性能；


5：具有良好光学特性，光学散射小和折射率的均匀性好；


6：能满足大尺寸的窗口要求；


7：必须具有材料的可生产性、可维性和使用周期费用低；


二、蓝宝石晶体材料的主要性能


（1）白宝石晶体有很好的透光性能，其透光范围为 0.15-7.5微米，覆盖了紫外、可见、近红外、中红外等波段。


（2）它的膨胀系数仅为 5x10-6/度，熔点为 2050 度，工作温度可达1900 度，具有的耐热冲击和耐高温性能。


（3）它有很好的机械性能，其硬度可达莫氏 9 级，同时还有很好的抗压强度、压缩强度和弯曲强度。


（4）它有很好的封装性能，能使密闭系统保持高真空状态，即使受冷热强冲击也不产生任何泄漏现象。


（5）它有很好的抗辐射性能和电绝缘性能。


通过以上二点的分析大家可以看到蓝宝石材料在军用光电设备上可以大量应用，具体应用军用机载光电设备：空空导弹、空地导弹、光电吊舱、无人飞机等；


三、洛阳金诺公司导模法EFG法蓝宝石炉与国外技术对比：


1、设备及工艺方法：美国GT公司长晶设备，工艺方法为热交换法：


 （1）较大功耗：80kwh


 （2）指 标 值：晶体利用率≤47%、长晶成功率近80%、生长周期30天以上


（3）主 要 优 缺 点：


优点：能生产出体积较大晶体，能耗较低。                 


缺点：晶体品质太差，大量晶界和镶嵌，晶体平均位错在3500以上/C㎡。因为是A向晶体，所以必须从侧面掏棒，因此棒的利用率较低；致命的弱点是晶体呈粉红色。切片后，需进行退火退色。增加了能耗。当使用其衬底片进行外延生产时，又恢复成粉红色。所以其晶体只能用于要求较低的窗口材料行业。其坩埚为一次性使用，现在国内的购买价格为3万元/个。大大增加了生产成本。


2、设备及工艺方法：洛阳金诺机械工程有限公司自创的改良导模法EFG法：


 （1）较大功耗：48 kwh；


 （2）指 标 值：可同时拉制3mm厚晶体36片；


  （3）主 要 优 缺 点：


优点：晶体质量好，生产效率高，可连续投料，也可拉制厚度在16mm以上的优质窗口材料（包括手机屏等大窗口材料）。设备可实行半自动化操作，可提高产品质量的稳定性，降低操作难度，降低人工成本。设备结构合理拆装方便。综合生产成本比泡生法低40%以上。


缺点：使用流氩氛围，氩气消耗量较大。


四、综上所述，从晶体利用率、长晶成功率、生长周期及能耗指标上看，洛阳金诺蓝宝石生长工艺技术与发达国家的技术相比较，具有明显的工艺技术优势，达到了较有优势水平。而且，美国GT和ARC的热交换炉正在因为生产成本太高和产品良率太低而退出市场。GT公司刚刚宣布不给苹果手机合作生产手机屏了，原因就是良率低、成本高。可以看到洛阳金诺光电子材料有限公司导膜法因低消耗，利用率高，可以生产大型蓝宝石窗口材料而在以后的市场应用中占到优势. 本公司可免费打样，可根据客户要求做各种规范的蓝宝石，热忱欢迎国内外企业、商家，前来公司洽谈订购。


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