Visão geral

Os tubos de safira polida são componentes de precisão fabricados a partir de óxido de alumínio monocristalino (Al₂O₃, 99,99%), renomados por sua dureza excepcional, inércia química e transparência óptica. Após o crescimento do cristal em alta temperatura (tipicamente pelo método KY ou EFG), os tubos são meticulosamente moídos e polidos para obter superfícies internas e externas semelhantes a espelhos. Este processo melhora tanto o desempenho óptico e precisão dimensional, tornando os tubos de safira polida ideais para aplicações ópticas, mecânicas e eletrônicas exigentes.

Características do material

A safira (Al₂O₃ monocristalino) é segunda apenas ao diamante em dureza (Mohs 9), oferecendo excelente resistência ao desgaste, alta resistência à compressão, e estabilidade térmica até 2000°C em ambientes inertes. O material exibe ampla transmissão óptica do ultravioleta (UV) através do espectro visível ao infravermelho (IV) (190 nm – 5 µm), bem como excelentes propriedades dielétricas e baixa expansão térmica, garantindo confiabilidade a longo prazo em condições adversas.

Processo de fabricação

1. Crescimento do cristal: A alumina de alta pureza é fundida e transformada em um lingote de safira monocristalina usando as técnicas KY (Kyropoulos) ou EFG (Edge-Defined Film-Fed Growth).

2. Corte e modelagem: O cristal é fatiado e moldado em tubos usando ferramentas de diamante.

3. Moagem e lapidação: A moagem precisa garante a espessura precisa da parede e a geometria uniforme.

4. Polimento: O polimento químico-mecânico em várias etapas produz alta clareza óptica e baixa rugosidade superficial (Ra < 10 nm).

5. Inspeção e limpeza: Cada tubo passa por inspeção dimensional e óptica para atender aos padrões de grau semicondutor ou óptico.

Aplicações

• Sistemas ópticos: Como mangas protetoras para fibra óptica, conjuntos de laser e células espectroscópicas.

• Sistemas de semicondutores e vácuo: Para câmaras de plasma, processamento de wafers e visores em ambientes de alto vácuo ou corrosivos.

• Instrumentação de alta temperatura: Servindo como janelas transparentes ou isolantes em fornos, reatores ou sistemas de imagem térmica.

• Equipamentos médicos e analíticos: Em sensores, capilares e caminhos de fluxo de alta pureza, onde a resistência química e a esterilizabilidade são essenciais.

• Aeroespacial e defesa: Como invólucros ópticos de alta durabilidade ou invólucros protetores expostos a estresse e temperatura extremos.

Vantagens

• Superfícies polidas ultra-lisas minimizam a dispersão da luz e a contaminação.

• Excepcional resistência química e à corrosão, compatível com a maioria dos ácidos e álcalis.

• Transmissão óptica superior em uma ampla faixa de comprimento de onda.

• Excelente resistência mecânica e estabilidade dimensional em alta temperatura.

• Longa vida útil em ambientes mecânicos, ópticos ou químicos exigentes.

Especificações típicas

Perguntas frequentes

P1: Qual é a diferença entre tubos de safira polidos e não polidos?
A1: Os tubos de safira polidos têm superfícies opticamente lisas para transmissão de luz e redução da dispersão, enquanto os tubos não polidos são foscos e usados principalmente para fins mecânicos ou isolantes.

P2: Os tubos de safira podem ser personalizados?
A2: Sim, as dimensões, o acabamento da superfície, a orientação do cristal e a forma da extremidade (plana, chanfrada, abobadada) podem ser adaptados aos requisitos específicos do projeto.

P3: Os tubos de safira são resistentes ao choque térmico?
A3: Sim, a safira tem excelente resistência ao choque térmico em comparação com o vidro ou o quartzo, tornando-a adequada para flutuações rápidas de temperatura.

P4: Como a safira se compara ao quartzo?
A4: A safira é significativamente mais dura, mais resistente a arranhões e pode operar em temperaturas mais altas do que o quartzo, embora seja mais cara.