Синтетический сапфир, обладающий выдающимися оптическими свойствами, открывает новые горизонты для стекольной промышленности. Сапфировые стекла, созданные на его основе, демонстрируют технологический прорыв и уверенно завоевывают специализированные рыночные ниши. Портал ОКНА МЕДИА подробно рассматривает уникальные характеристики и сферы применения этого инновационного материала. 
Фото: Сапфировое стекло
Технология будущего: превосходство сапфирового стекла
Стекла из искусственного сапфира кардинально отличаются от обычных. Они демонстрируют исключительную стойкость к механическим повреждениям, экстремальным температурам и агрессивным химическим средам. По твердости этот синтетический монокристалл уступает только алмазу, что делает его одним из самых прочных материалов в мире. Именно совокупность этих свойств превращает его в прорывную технологию для множества отраслей.
Уникальные свойства и процесс создания
Искусственный сапфир, впервые синтезированный французским ученым Огюстом Вернейлем в 1902 году, представляет собой анизотропный кристаллический материал. Его ключевая особенность — способность сохранять структурную целостность в самых суровых физических условиях.
Материал обладает температурой плавления выше 2000°C, что делает его незаменимым для высокотемпературных применений. Он химически инертен и устойчив к воздействию промышленных газов и других агрессивных веществ. Оптический диапазон сапфира необычайно широк: он эффективно пропускает лучи видимого, ультрафиолетового и инфракрасного спектра (от 150 нм до 6,0 мкм). Это превосходит возможности большинства альтернативных материалов и открывает двери для использования в высокоточных окнах, мобильных устройствах (улучшая передачу сигнала), а также в критически важных областях авиационной и оборонной промышленности. 
Фото: Прозрачное сапфировое стекло
Производственный процесс заключается в выращивании монокристалла из расплава оксида алюминия. Это происходит в специальных вакуумных печах при сверхвысоких температурах. Точный контроль температурного режима позволяет получать сапфировые заготовки различной формы: стекла, пластины, цилиндры. На последующих этапах монокристаллы подвергаются резке, формовке и полировке до идеального состояния.
Искусственный сапфир приближается к идеальному материалу благодаря своей исключительной устойчивости к истиранию и царапинам (9 баллов по шкале Мооса) в сочетании с широким оптическим диапазоном.
Сферы практического применения
Универсальность искусственного сапфира позволяет использовать его в самых разных отраслях. В авиации, как гражданской, так и военной, сапфировые стекла устанавливают в кабины пилотов, что облегчает посадку и взлет в условиях плохой видимости — ночью, в туман или дождь. Инфракрасные камеры на носовой части самолетов, оснащенные такими стеклами, анализируют расстояние до земли и обеспечивают безопасную маневренность воздушного судна. Технология также находит применение в наземном транспорте, где сапфировые стекла комбинируют с многослойным ламинированным стеклом для повышения прочности.
Выдающиеся оптические, электрические, химические и механические характеристики часто делают сапфировое стекло единственно возможным решением для сложных инженерных задач, где обычные материалы не справляются.
Российский вклад в мировую индустрию
Единственное в России предприятие «Монокристалл», созданное при поддержке РОСНАНО, активно развивает производство искусственных сапфиров и поставляет свою продукцию на мировой рынок. Льготное финансирование, направленное на разработку высокотехнологичного оборудования для выращивания крупногабаритных монокристаллов, может в перспективе обеспечить компании до 30% мирового рынка.
В последние годы доля сапфирового стекла на рынке неуклонно растет. Оно не заменит традиционное флоат-стекло в массовом строительстве из-за ограничений по размеру и стоимости, но будет все шире применяться в высокотехнологичных отраслях, где критически важны повышенная прочность, износостойкость и особые оптические свойства.
ОКНА МЕДИА рекомендует: «Монокристалл» создаст самое высокотехнологичное оборудование для сапфирового стекла. Полностью стеклянный iPhone 8 перестанет биться.