単結晶サファイアがなぜこれほど卓越しているのか？

高性能材料の分野において、工業用サファイア（Al₂O₃）はトップクラスの選択肢として際立っています。

この先進材料は、卓越した機械的強度、熱安定性、化学抵抗性、透明性を兼ね備え、過酷な環境下で使用されるカスタム加工部品に最適です。

 

 

サファイアの優れた特性

エンジニアや設計者がサファイアを選ぶ最大の理由は、その性能です。サファイアの優れた点は以下の通りです。

• 極度の硬度：サファイアは、硬度スケールでダイヤモンドに次ぐ硬さを誇ります。ビッカース硬度は 23 GPa で、ほとんどの素材よりもはるかに優れた耐傷性および耐摩耗性を備えています。
• 高い強度：高温でも高い曲げ強度 （700 MPa） を維持します。
• 熱安定性：熱伝導率 42 W/（m・K）、低熱膨張係数 （7.2 ×10⁻⁶/°C） のサファイアは、強熱下でも構造的完全性を維持します。
• 化学的不活性：サファイアは化学的に安定しており、高温でも酸やアルカリによる腐食に耐えます。
• 光学的多様性：UV から IR までの幅広い光透過率を備えているため、過酷な環境における高性能レンズ、窓、センサーカバーに最適です。

 

 

サファイアvs石英：材料比較

以下は、工業分野で広く使用される材料であるサファイアと石英の簡単な比較です：

 

項目	純度 (％)	組織	硬度 (GPa)	曲げ強度 (GPa)	ヤング率 (GPa)	線膨張係数 (×10-⁶/ ℃)	熱伝導率 (W/(m・K))	体積 抵抗率 (Ω･㎝)
素材名 化学式
サファイア (Al₂O₃)	99.99	結晶	23	700	470	7.2 (Ｃ軸)	42	>10¹⁴
石英 (SiO₂)	99.99	非晶質	9	94	74	0.64	1	5×10¹⁶

 

サファイアは機械的強度と熱性能において優れており、過酷な用途には最適な材料です。

 

 

 

 

 

カスタム加工能力

当社は、ご要望に合わせた高精度加工サファイア部品を提供しています。小型で複雑な形状でも、高い精度で対応可能です。

対応サイズ：

• プレート： 最大Φ150 mm × t10 mm
• ロッド： 最大Φ50 mm × 200 mm

加工特徴：

• 最小穴径： Φ0.2 mm
• 穴の深さ： 最大300 mm（直径により異なります）
• 溝の幅： ≥ 0.2 mm
• 最大穴数： 300
• ねじ山サイズ： M2以上

 

 

サファイア部品の応用

その独自の特性組み合わせにより、サファイアは次のような分野で利用されています：

• 航空宇宙および防衛
• 半導体製造装置
• レーザーシステム
• 高圧・真空用窓
• 医療・分析機器

 

 

 

 

 

ご使用のアプリケーションに比類ない硬度、化学抵抗性、および熱性能が求められる場合、単結晶サファイアは最適な材料の一つです。

トップ精工は単にカスタム部品を作るだけではありません。

プロトタイプ製作から大量生産まで、ご要望に応じたソリューションを共に創造いたします。

お問い合わせをお待ちしております。