{"id":6547,"date":"2024-05-10T17:20:10","date_gmt":"2024-05-10T09:20:10","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sic-wafers.com\/?p=6547"},"modified":"2024-05-10T17:33:41","modified_gmt":"2024-05-10T09:33:41","slug":"single-crystal-sapphire-ingot-80-200-400kg%ef%bc%8ccz-k","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sic-wafers.com\/es\/single-crystal-sapphire-ingot-80-200-400kg%ef%bc%8ccz-k\/","title":{"rendered":"Lingote de zafiro monocristalino 80 200 400kg\uff0cCZ KY m\u00e9todo de crecimiento para procesos de acabado de zafiro."},"content":{"rendered":"
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Lingote de zafiro monocristalino sin contacto<\/h2>\n\n\n\n
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\"Lingote<\/a><\/figure>\n<\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n
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XINKEHUI ofrece lingotes de zafiro monocristalino de alta calidad, producto de su experiencia como uno de los principales fabricantes de la industria. Estos lingotes cuentan con una composici\u00f3n qu\u00edmica que consiste principalmente de al\u00famina, con tres \u00e1tomos de ox\u00edgeno y dos \u00e1tomos de aluminio unidos covalentemente entre s\u00ed.<\/p>\n\n\n\n

La estructura cristalina del lingote de zafiro monocristalino adopta una disposici\u00f3n reticular hexagonal, con orientaciones com\u00fanmente utilizadas, como A, C y R. Conocido por sus excepcionales propiedades, el zafiro exhibe una alta velocidad del sonido, una notable resistencia a la temperatura, resistencia a la corrosi\u00f3n, una dureza superior, una excelente transmisi\u00f3n de la luz y un punto de fusi\u00f3n excepcionalmente alto (2050\u00b0C).<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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\"Lingote<\/a><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n
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Estas cualidades hacen que las bolas de zafiro puro sean ideales para producir sustratos de zafiro cruciales en circuitos semiconductores, l\u00e1seres y endopr\u00f3tesis. Adem\u00e1s, el zafiro sirve como material integral en componentes \u00f3pticos, dispositivos infrarrojos, materiales de radiaci\u00f3n de alta intensidad y materiales de m\u00e1scara, lo que demuestra su versatilidad e importancia en diversas industrias. Con el compromiso de XINKEHUI con la calidad, los clientes pueden confiar en sus lingotes de zafiro para un rendimiento superior y fiabilidad en sus proyectos.<\/p>\n<\/div>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

Propiedades del lingote de zafiro monocristalino<\/h2>\n\n\n\n
    \n
  1. Composici\u00f3n qu\u00edmica<\/strong>: Los lingotes de zafiro monocristalino se componen principalmente de \u00f3xido de aluminio (Al2O3), con un alto nivel de pureza que garantiza un m\u00ednimo de impurezas.<\/li>\n\n\n\n
  2. Estructura cristalina<\/strong>: El lingote de zafiro monocristalino presenta una estructura cristalina de red hexagonal que le confiere unas propiedades mec\u00e1nicas y \u00f3pticas excepcionales.<\/li>\n\n\n\n
  3. Orientaci\u00f3n<\/strong>: Los lingotes est\u00e1n disponibles en varias orientaciones, incluidas las orientaciones A, C y R, cada una de ellas adaptada a aplicaciones espec\u00edficas en dispositivos \u00f3pticos, mec\u00e1nicos y electr\u00f3nicos.<\/li>\n\n\n\n
  4. Propiedades f\u00edsicas<\/strong>:\n
      \n
    • Alta dureza<\/strong>: El lingote de zafiro monocristalino ocupa el puesto 9 en la escala de dureza de Mohs, lo que lo hace extremadamente resistente a ara\u00f1azos y abrasiones.<\/li>\n\n\n\n
    • Alto punto de fusi\u00f3n<\/strong>: Con un punto de fusi\u00f3n de aproximadamente 2050\u00b0C, los lingotes de zafiro pueden soportar condiciones de procesamiento y funcionamiento a altas temperaturas.<\/li>\n\n\n\n
    • Alta transparencia<\/strong>: Los lingotes de zafiro presentan una excelente transparencia \u00f3ptica en un amplio espectro que va desde las longitudes de onda ultravioleta (UV) a las infrarrojas (IR).<\/li>\n\n\n\n
    • Alta conductividad t\u00e9rmica<\/strong>: Su excepcional conductividad t\u00e9rmica garantiza una disipaci\u00f3n eficaz del calor, lo que hace que los lingotes de zafiro sean adecuados para aplicaciones electr\u00f3nicas y de l\u00e1ser de alta potencia.<\/li>\n\n\n\n
    • Bajo coeficiente de dilataci\u00f3n t\u00e9rmica<\/strong>: Un coeficiente de dilataci\u00f3n t\u00e9rmica m\u00ednimo permite a los lingotes de zafiro mantener la estabilidad dimensional en una amplia gama de temperaturas.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n\n\n\n
    • Propiedades mec\u00e1nicas<\/strong>:\n
        \n
      • Alta resistencia<\/strong>: Los lingotes de zafiro monocristalino poseen una gran resistencia mec\u00e1nica, lo que permite un mecanizado de precisi\u00f3n y la fabricaci\u00f3n de componentes intrincados.<\/li>\n\n\n\n
      • Comportamiento fr\u00e1gil<\/strong>: El zafiro presenta un comportamiento de fractura fr\u00e1gil en determinadas condiciones, lo que requiere una manipulaci\u00f3n y unas t\u00e9cnicas de mecanizado cuidadosas.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n\n\n\n
      • Propiedades el\u00e9ctricas<\/strong>:\n
          \n
        • Propiedades diel\u00e9ctricas<\/strong>: Los lingotes de zafiro presentan excelentes propiedades diel\u00e9ctricas, lo que los hace adecuados para aplicaciones aislantes en electr\u00f3nica y optoelectr\u00f3nica.<\/li>\n\n\n\n
        • Aislamiento el\u00e9ctrico<\/strong>: La alta resistividad el\u00e9ctrica garantiza unas fugas el\u00e9ctricas m\u00ednimas, lo que contribuye a la fiabilidad de los dispositivos electr\u00f3nicos.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n\n\n\n
        • Resistencia qu\u00edmica<\/strong>: El lingote de zafiro monocristalino presenta una excepcional resistencia qu\u00edmica a los \u00e1cidos, \u00e1lcalis y otras sustancias corrosivas, lo que garantiza su estabilidad a largo plazo en entornos agresivos.<\/li>\n\n\n\n
        • Propiedades \u00f3pticas<\/strong>:\n
            \n
          • Birrefringencia<\/strong>: Los lingotes de zafiro monocristalino presentan un comportamiento birrefringente que permite aplicaciones sensibles a la polarizaci\u00f3n en \u00f3ptica y fot\u00f3nica.<\/li>\n\n\n\n
          • Alto \u00edndice de refracci\u00f3n<\/strong>: Con un \u00edndice de refracci\u00f3n de aproximadamente 1,77, los lingotes de zafiro facilitan una transmisi\u00f3n de la luz y un rendimiento \u00f3ptico eficaces.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n\n\n\n
          • Aplicaciones<\/strong>:\n
              \n
            • Los lingotes de zafiro monocristalino sirven como material precursor para producir sustratos de zafiro utilizados en diversas aplicaciones, entre ellas:\n
                \n
              • Fabricaci\u00f3n de semiconductores para dispositivos electr\u00f3nicos y circuitos integrados.<\/li>\n\n\n\n
              • Optoelectr\u00f3nica para LED, diodos l\u00e1ser y ventanas \u00f3pticas.<\/li>\n\n\n\n
              • Componentes mec\u00e1nicos como rodamientos, cristales de relojes e instrumentos de precisi\u00f3n.<\/li>\n\n\n\n
              • Implantes m\u00e9dicos y pr\u00f3tesis por su biocompatibilidad e inercia.<\/li>\n\n\n\n
              • Sensores e instrumentaci\u00f3n para altas temperaturas y entornos dif\u00edciles.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n\n\n\n
              • Garant\u00eda de calidad<\/strong>: Las estrictas medidas de control de calidad garantizan la uniformidad de la orientaci\u00f3n de los cristales, la pureza y las propiedades mec\u00e1nicas de todos los lingotes de zafiro, cumpliendo as\u00ed los estrictos requisitos de diversas industrias y aplicaciones.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n
                F\u00f3rmula qu\u00edmica<\/td>Al2<\/sub>O3<\/sub><\/td><\/tr>
                Clase Cristal<\/td>Sistema hexagonal, clase romboidal 3m<\/td><\/tr>
                Constantes de red, A<\/td>a=4,785, c=12,991<\/td><\/tr>
                Densidad, g\/cm3<\/sup><\/td>3.98<\/td><\/tr>
                Punto de fusi\u00f3n, \u00b0K<\/td>2303<\/td><\/tr>
                Dureza<\/td>Knoop(daN\/mm2<\/sup>): 1800 paralelo al eje C, 2200 perpendicular al eje C, Mohs: 9<\/td><\/tr>
                Alcance de transmisi\u00f3n \u00f3ptica, \u00b5m<\/td>0.17 - 5.5<\/td><\/tr>
                \u00cdndice de refracci\u00f3n a 0,532 \u00b5m<\/td>n0<\/sub>=1.7717, ne<\/sub>=1.76355<\/td><\/tr>
                Absorci\u00f3n de agua<\/td>nil<\/td><\/tr>
                M\u00f3dulo Young, Gpa<\/td>345<\/td><\/tr>
                M\u00f3dulo de cizallamiento, Gpa<\/td>145<\/td><\/tr>
                M\u00f3dulo de masa, Gpa<\/td>240<\/td><\/tr>
                M\u00f3dulo de flexi\u00f3n (m\u00f3dulo de rotura), Mpa<\/td>420 a 20\u00b0C, 280 a 500\u00b0C<\/td><\/tr>
                Coeficiente el\u00e1stico<\/td>C11=496, C12=164, C13=115, C33=498, C44=148<\/td><\/tr>
                Relaci\u00f3n de Poisson<\/td>0.25-0.30<\/td><\/tr>
                Coeficiente de fricci\u00f3n<\/td>0,15 en acero, 0,10 en zafiro<\/td><\/tr>
                Resistencia a la tracci\u00f3n, MPa<\/td>400 a 25\u00b0, 275 a 500\u00b0, 345 a 1000\u00b0.<\/td><\/tr>
                Resistencia a la flexi\u00f3n, daN\/mm2<\/sup><\/td>35 a 39 a\u00f1os<\/td><\/tr>
                Resistencia a la compresi\u00f3n, GPa<\/td>2.0<\/td><\/tr>
                M\u00f3dulo de Young E, daN\/mm2<\/sup><\/td>3.6 x 104<\/sup> a 4,4 x 104<\/sup><\/td><\/tr>
                Calor espec\u00edfico, J\/(kg x K)
                 <\/td>                		105 a 91\u00b0K, 761 a 291\u00b0K<\/td><\/tr>
                Coeficiente t\u00e9rmico de dilataci\u00f3n lineal, K-1<\/sup>,en 323K<\/td>6.66 x 10-6<\/sup> paralelo al eje \u00f3ptico, 5 x 10-6<\/sup> perpendicular al eje \u00f3ptico<\/td><\/tr>
                Conductividad t\u00e9rmica, W\/(m x K) a 300K
                 <\/td>                		23,1 paralelo al eje \u00f3ptico, 25,2 perpendicular al eje \u00f3ptico<\/td><\/tr>
                Resistividad, Ohm x cm<\/td>1016<\/sup> (25\u00b0), 1011<\/sup> (500\u00b0), 106<\/sup> (1000\u00b0)<\/td><\/tr>
                Constante diel\u00e9ctrica<\/td>11.5 (103<\/sup> - 109<\/sup> Hz, 25\u00b0) paralelo al eje C, 9,3 (103<\/sup> - 109<\/sup> Hz, 25\u00b0) perpendicular al eje C<\/td><\/tr>
                Rigidez diel\u00e9ctrica, V\/cm<\/td>4 x 105<\/sup><\/td><\/tr>
                P\u00e9rdida tangente<\/td>1 x 10-4<\/sup><\/td><\/tr>
                Solubilidad
                  -en agua
                  -en HNO3<\/sub>,H2<\/sub>SO4<\/sub>, HCl, HF
                  -en alcalis
                  -en fusiones de metales Mg, Al, Cr, Co, Ni, Na, K, Bi, Zn, Cs<\/td>                		 
                insoluble
                insoluble a 300\u00b0C
                insoluble a 800\u00b0C 
                insoluble a 800-1000\u00b0C<\/td><\/tr>
                g - estabilidad a la radiaci\u00f3n<\/td>No hay cambios en la transmisi\u00f3n por encima de 2,5 mm tras la exposici\u00f3n a 107<\/sup> Rads. No hay coloraci\u00f3n visible tras la exposici\u00f3n a 108<\/sup> Rads\/hr durante 60 minutos a - 195\u00b0C<\/td><\/tr>
                Estabilidad de la radiaci\u00f3n de protones <\/td>No hay cambios en la transmisi\u00f3n por debajo de 0,3 \u00b5m tras la exposici\u00f3n a 1012<\/sup> prot\u00f3n\/cm2<\/sup> dosis total<\/td><\/tr>
                Resistencia qu\u00edmica
                 
                 <\/td>                		El zafiro es altamente inerte y resistente a los ataques en la mayor\u00eda de los entornos de proceso, incluido el \u00e1cido fluorh\u00eddrico y las aplicaciones de plasma de fl\u00faor habituales en el procesamiento de obleas de semiconductores (NF3, CF4).<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

                M\u00e9todo de crecimiento del lingote de zafiro monocristalino<\/h2>\n\n\n\n
                  \n
                1. M\u00e9todo Kyropoulos:\n
                    \n
                  • Ventajas<\/strong>:\n
                      \n
                    • Produce lingotes de gran calidad y tama\u00f1o.<\/li>\n\n\n\n
                    • Baja incorporaci\u00f3n de impurezas.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n\n\n\n
                    • Desventajas<\/strong>:\n
                        \n
                      • Tasa de crecimiento lenta.<\/li>\n\n\n\n
                      • Los costes de equipamiento son relativamente elevados.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n\n\n\n
                      • M\u00e9todo Czochralski (Cz):\n
                          \n
                        • Ventajas<\/strong>:\n
                            \n
                          • M\u00e9todo vers\u00e1til para cultivar una gran variedad de materiales cristalinos.<\/li>\n\n\n\n
                          • Bien establecida y ampliamente utilizada.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n\n\n\n
                          • Desventajas<\/strong>:\n
                              \n
                            • Incorporaci\u00f3n moderada de impurezas.<\/li>\n\n\n\n
                            • Limitado a lingotes de menor tama\u00f1o en comparaci\u00f3n con Kyropoulos.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n\n\n\n
                            • M\u00e9todo del intercambiador de calor (HEM):\n
                                \n
                              • Ventajas<\/strong>:\n
                                  \n
                                • Puede producir cristales relativamente grandes y de gran calidad.<\/li>\n\n\n\n
                                • Mayor tasa de crecimiento en comparaci\u00f3n con Kyropoulos.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n\n\n\n
                                • Desventajas<\/strong>:\n
                                    \n
                                  • Mayor complejidad y coste del equipo en comparaci\u00f3n con el m\u00e9todo Cz.<\/li>\n\n\n\n
                                  • Desaf\u00edos en el control de los gradientes de temperatura.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n\n\n\n
                                  • Crecimiento alimentado por pel\u00edcula definida por el borde (EFG):\n
                                      \n
                                    • Ventajas<\/strong>:\n
                                        \n
                                      • Proceso continuo, adecuado para la producci\u00f3n en serie.<\/li>\n\n\n\n
                                      • Puede producir formas complejas.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n\n\n\n
                                      • Desventajas<\/strong>:\n
                                          \n
                                        • La calidad de los cristales suele ser inferior a la de otros m\u00e9todos.<\/li>\n\n\n\n
                                        • Mayor susceptibilidad a los defectos.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n\n\n\n
                                        • M\u00e9todo Verneuil (fusi\u00f3n de llama):\n
                                            \n
                                          • Ventajas<\/strong>:\n
                                              \n
                                            • Equipamiento sencillo y de bajo coste.<\/li>\n\n\n\n
                                            • R\u00e1pida tasa de crecimiento.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n\n\n\n
                                            • Desventajas<\/strong>:\n
                                                \n
                                              • Menor calidad cristalina con mayor incorporaci\u00f3n de impurezas.<\/li>\n\n\n\n
                                              • Limitado a lingotes de menor tama\u00f1o.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n\n\n\n
                                              • Solidificaci\u00f3n Horizontal Direccional (HDS):\n
                                                  \n
                                                • Ventajas<\/strong>:\n
                                                    \n
                                                  • Puede producir grandes lingotes con buena calidad cristalina.<\/li>\n\n\n\n
                                                  • Adecuado para aplicaciones de alta temperatura.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n\n\n\n
                                                  • Desventajas<\/strong>:\n
                                                      \n
                                                    • Proceso complejo que requiere un control preciso de los gradientes de temperatura.<\/li>\n\n\n\n
                                                    • Limitada a determinadas orientaciones de los cristales.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

                                                      Cada m\u00e9todo tiene su propio nicho y se elige en funci\u00f3n de factores como la calidad de cristal deseada, el tama\u00f1o, el volumen de producci\u00f3n y consideraciones de coste.<\/p>\n\n\n\n

                                                      \"\"<\/figure>\n\n\n\n

                                                      Aplicaciones del lingote de zafiro monocristalino<\/h2>\n\n\n\n

                                                      Los lingotes de zafiro monocristalino encuentran aplicaciones en diversos sectores gracias a sus excepcionales propiedades. Algunas aplicaciones comunes incluyen:<\/p>\n\n\n\n

                                                        \n
                                                      1. Componentes \u00f3pticos<\/strong>: La claridad \u00f3ptica, alta dureza y resistencia al rayado del zafiro lo hacen ideal para ventanas \u00f3pticas, lentes y sustratos de una amplia gama de dispositivos, como l\u00e1seres, c\u00e1maras y equipos m\u00e9dicos.<\/li>\n\n\n\n
                                                      2. Industria de semiconductores<\/strong>: El zafiro se utiliza como material de sustrato para fabricar semiconductores de nitruro de galio (GaN), que se emplean en electr\u00f3nica de alta potencia y alta frecuencia, como LED, dispositivos de radiofrecuencia y electr\u00f3nica de potencia.<\/li>\n\n\n\n
                                                      3. Cristales de reloj<\/strong>: La dureza y resistencia al rayado del zafiro lo convierten en el material preferido para los cristales de los relojes, garantizando durabilidad y claridad duradera en los relojes de lujo.<\/li>\n\n\n\n
                                                      4. Aeroespacial y defensa<\/strong>: El zafiro se utiliza en aplicaciones aeroespaciales y de defensa por su gran resistencia, estabilidad t\u00e9rmica y resistencia a entornos agresivos. Se utiliza en ventanas, c\u00fapulas y sensores de aviones, misiles y sat\u00e9lites.<\/li>\n\n\n\n
                                                      5. Productos sanitarios<\/strong>: El zafiro se utiliza en dispositivos m\u00e9dicos como endoscopios e instrumentos quir\u00fargicos debido a su biocompatibilidad, transparencia \u00f3ptica y resistencia a la esterilizaci\u00f3n.<\/li>\n\n\n\n
                                                      6. Aplicaciones de alta temperatura y alta presi\u00f3n<\/strong>: El alto punto de fusi\u00f3n y la conductividad t\u00e9rmica del zafiro lo hacen adecuado para su uso en condiciones extremas, como en tubos de hornos, c\u00e1maras de alta presi\u00f3n y sensores especializados.<\/li>\n\n\n\n
                                                      7. MEMS (sistemas microelectromec\u00e1nicos)<\/strong>: El zafiro se utiliza como material de sustrato en dispositivos MEMS por sus excelentes propiedades mec\u00e1nicas, estabilidad t\u00e9rmica y propiedades aislantes.<\/li>\n\n\n\n
                                                      8. Investigaci\u00f3n cient\u00edfica<\/strong>: El zafiro se utiliza en diversos instrumentos cient\u00edficos y aplicaciones de investigaci\u00f3n, como la espectroscopia, la microscopia y la cristalograf\u00eda de rayos X, debido a su transparencia \u00f3ptica y su inercia qu\u00edmica.<\/li>\n\n\n\n
                                                      9. Joyer\u00eda<\/strong>: El zafiro sint\u00e9tico de alta calidad se utiliza a veces como piedra preciosa en joyer\u00eda, especialmente en anillos de compromiso y colgantes, debido a su durabilidad y a su atractiva coloraci\u00f3n azul (en el caso del zafiro azul).<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

                                                        Estos son s\u00f3lo algunos ejemplos de las diversas aplicaciones de los lingotes de zafiro monocristalino en distintos sectores industriales. Su combinaci\u00f3n \u00fanica de propiedades lo convierte en un material vers\u00e1til para una amplia gama de fines tecnol\u00f3gicos y comerciales.<\/p>\n\n\n\n

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