Ki sa ki safi
Safi se yon presye pyè presye, yon varyete de korundon mineral la, ki fòme ak oksid aliminyòm (α-Al2O3) ak tras kantite eleman tankou fè, Titàn, Kwòm, vanadyòm, oswa mayezyòm.Non safi a sòti nan Latin nan “safi” ak grèk la “safi”, tou de sa vle di ble.
Li se tipikman ble, men natirèl “anpenpan” safi tou rive nan jòn, koulè wouj violèt, zoranj, ak koulè vèt; “pati safi” montre de oswa plis koulè. Wòch corundum wouj tou rive, men yo rele rubi pa safi.
Woz ki gen koulè pal korundon ka klase swa kòm ruby oswa safi depann sou lokal yo. Souvan, safi natirèl yo koupe ak poli nan pyè presye ak chire nan bijou. Yo ka kreye tou sentetik nan laboratwa pou rezon endistriyèl oswa dekoratif nan gwo boul kristal.
Akòz dite remakab nan safi - 9 sou echèl Mohs la (twazyèm mineral ki pi di, apre dyaman nan 10 ak moissanite nan 9.5) - safi yo itilize tou nan kèk aplikasyon ki pa dekoratif, tankou konpozan optik enfrawouj, fenèt ki gen gwo rezistans, kristal mont ak mouvman BEARINGS, ak trè mens plak elektwonik, ki itilize kòm substrats izolasyon elektwonik eta solid pou objektif espesyal tankou sikui entegre ak LED ble ki baze sou GaN..
Safi natirèl
Safi se youn nan de gem-varyete corundum, lòt la se ruby (defini kòm korundon nan yon lonbraj wouj). Malgre ke ble se koulè safi ki pi koni, yo rive nan lòt koulè, ki gen ladan gri ak nwa, epi tou li ka san koulè. Yon varyete woz zoranj nan safi yo rele padparadscha.
Yo jwenn depo safi enpòtan nan Ostrali, Afganistan, Kanbòdj, Kamewoun, Lachin (Shandong), Kolonbi, Letiopi, peyi Zend (Kashmir), Kenya, Laos, Madagascar, Malawi, Mozanbik, Myanma (Burma), Nijerya, Rwanda, Sri Lanka, Tanzani, Thailand, Etazini (Montana) ak Vyetnam. Safi ak rubi yo souvan jwenn nan menm anviwònman jewografik yo, men yo jeneralman gen diferan fòmasyon jewolojik. Pa egzanp, tou de ruby ak safi yo jwenn nan Mogok Stone Tract Myanma a, men rubi yo fòme nan mab, pandan y ap fòm safi a nan pegmatit granit oswa syenit korundon.
Chak min safi pwodui yon pakèt kalite kalite, ak orijin se pa yon garanti nan bon jan kalite. Pou safi, Kashmir resevwa prim ki pi wo a, byenke Burma, Sri Lanka, ak Madagascar tou pwodwi gwo kantite bèl kalite gems.
Pri a nan safi natirèl varye selon koulè yo, klète, gwosè, koupe, ak kalite jeneral. Safi ki konplètman trete yo vo pi plis pase sa yo ki te trete. Orijin jewografik tou gen yon gwo enpak sou pri. Pou pifò Meservey nan yon kara oswa plis, yon rapò endepandan ki soti nan yon laboratwa respekte tankou GIA, Lotus Gemology, oswa SSEF, se souvan obligatwa pa achtè yo anvan yo pral fè yon achte.
Koulè
Safi nan koulè lòt pase ble yo rele “anpenpan” oswa “pati-koulè” safi.Safi anpenpan yo souvan jwenn an jòn, zoranj, vèt, mawon, koulè wouj violèt ak vyolèt.
Safi sentetik
Nan 1902, Chimis franse Auguste Verneuil te anonse yon pwosesis pou pwodwi kristal rubi sentetik. Nan flanm dife-fizyon an (Pwosesis Verneuil), se poud alumina amann ajoute nan yon flanm dife oksidrojèn, epi sa a se dirije anba kont yon pedestal seramik. Apre sentèz la siksè nan Ruby, Verneuil konsantre efò li sou safi. Sentèz safi ble te antre 1909, apre analiz chimik nan safi sijere Verneuil ke fè ak Titàn te kòz koulè ble a.. Verneuil patante pwosesis la nan pwodwi sentetik safi ble nan 1911.
Kle nan pwosesis la se ke poud alumina a pa fonn pandan li tonbe nan flanm dife a.. Olye de sa li fòme yon kòn Sinter sou pedestal la. Lè pwent kòn sa a rive nan pati ki pi cho nan flanm dife a, pwent la fonn. Se konsa, kwasans kristal la kòmanse soti nan yon ti pwen, asire souch minim.
Next, yo ajoute plis oksijèn nan flanm dife a, sa ki lakòz li boule yon ti kras pi cho. Sa a elaji kristal k ap grandi lateralman. An menm tan, pedestal la bese nan menm vitès la ke kristal la grandi vètikal. Alumina nan flanm dife a tou dousman depoze, kreye yon dlo ki gen fòm “boule” nan materyèl safi. Etap sa a kontinye jiskaske gwosè a vle rive, flanm dife a fèmen epi kristal la refwadi. Kounye a kristal long la gen anpil souch akòz gwo gradyan tèmik ant flanm dife a ak lè ki antoure.. Pou lage souch sa a, kounye a pral tape kristal ki gen fòm dwèt la ak yon chisel pou divize l an de mwatye..
Akòz kwasans vètikal kouch kristal la ak sifas koube anwo kwasans lan (ki kòmanse nan yon gout), kristal yo pral montre liy kwasans koube apre sifas anlè boul la. Sa a se kontrèman ak kristal korundon natirèl, ki prezante liy kwasans angilè k ap agrandi soti nan yon pwen sèl epi swiv fas kristal planè yo.
Materyèl la anvan tout koreksyon nan safi substra se yon baton kristal, epi baton an kristal trete soti nan yon kristal safi. Pwosesis manifakti ki gen rapò a se jan sa a; kiltivasyon baton kristal la se pi kritik nan pwosesis fabrikasyon substrate safi.
Aplikasyon
1.fenèt
Sentetik safi—pafwa refere yo kòm vè safi—se souvan itilize kòm yon materyèl fenèt, paske li tou de trè transparan nan longèdonn limyè ant 150 nm (UV) ak 5500 nm (AK) (spectre vizib la pwolonje sou 380 nm pou 750 nm), ak ekstraòdinè ki reziste grafouyen.
Benefis kle yo nan safi fenèt yo:
1.Bann transmisyon optik trè lajè soti nan UV tou pre-enfrawouj, (0.15-5.5 µm)
2.Siyifikativman pi fò pase lòt materyèl optik oswa fenèt an vè estanda
3.Trè rezistan nan grate ak fwotman (9 sou echèl Mohs nan echèl dite mineral, 3yèm sibstans natirèl ki pi difisil akote moissanite ak Diamonds)
4.Trè wo tanperati k ap fonn (2030 °C)
Selibatè safi kristal boule grandi pa metòd Kyropoulos. Apeprè 200 milimèt (8 nan) an dyamèt, peze apeprè 30 KG (66 lb).
Gen kèk fenèt safi-vè ki fèt ak pi bon kalite boul safi ki te grandi nan yon oryantasyon kristal espesifik., tipikman sou aks optik la, aks c la, pou minimòm birefringance pou aplikasyon an.
Boulèt yo tranche moute nan epesè fenèt la vle epi finalman poli nan fini sifas la vle. Safi fenèt optik yo ka poli nan yon pakèt fini sifas akòz estrikti kristal li yo ak dite li yo.. Fini sifas yo nan fenèt optik yo nòmalman rele soti nan espesifikasyon yo grate-fouye an akò ak spesifikasyon globalman adopte MIL-O-13830..
nan safi fenèt yo itilize nan tou de gwo presyon ak chanm vakyòm pou spèktroskopi, kristal nan mont divès kalite, ak fenèt nan eskanè kòd bar makèt la depi dite eksepsyonèl materyèl la ak severite fè li trè rezistan nan grate..
Nan 2014 Apple boule “yon katriyèm nan rezèv nan mond lan nan safi pou kouvri lantiy kamera iPhone a ak lektè anprent.”
Plizyè tantativ yo te fè pou fè ekran safi pou smartphones solid. Apple te kontra GT Advanced Technologies, Inc. pou fabrike ekran safi pou iPhones, antrepriz la echwe sa ki lakòz fayit la nan GTAT. Kyocera Brigadier te premye smartphone pwodiksyon ki te genyen yon ekran safi.
Li se itilize pou fen fennèt sou kèk tib lazè ki gen gwo pouvwa kòm transparans lajè-band li yo ak konduktiviti tèmik pèmèt li okipe dansite pouvwa trè wo nan spectre enfrawouj oswa UV san yo pa degrade akòz chofaj..
Ansanm ak zirkonya ak oxynitrure aliminyòm, se safi sentetik yo itilize pou fenèt ki reziste kraze nan machin blende yo ak divès kalite kostim zam militè yo., an asosyasyon ak konpoze.
Yon kalite lanp ksenon arc - orijinal yo rele la “Cermax” e kounye a li te ye jenerikman kòm la “seramik kò ksenon lanp” – sèvi ak fenèt pwodiksyon kristal safi. Pwodui sa a tolere pi wo chaj tèmik e konsa pi wo pouvwa pwodiksyon lè yo konpare ak lanp Xe konvansyonèl ak fenèt pi silica.
2. Kòm substra pou semiconducteurs sikui yo
Plak safi mens yo te premye itilizasyon siksè yon substra izolasyon sou kote yo depoze Silisyòm pou fè sikwi entegre yo konnen kòm Silisyòm sou safi oswa “SOS”; Koulye a, lòt substrats kapab tou itilize pou klas la nan sikui ke yo rekonèt plis jeneralman kòm Silisyòm sou izolasyon. Anplis ekselan pwopriyete izolasyon elektrik li yo, safi gen gwo konduktiviti tèmik. Chips CMOS sou safi yo itil espesyalman pou frekans radyo ki gen gwo pouvwa (RF) aplikasyon tankou sa yo jwenn nan telefòn selilè, radyo bann sekirite piblik, ak sistèm kominikasyon satelit. “SOS” pèmèt tou pou entegrasyon monolitik nan tou de sikwi dijital ak analòg tout sou yon sèl chip IC, ak konstriksyon sikui pouvwa ki ba anpil.
Nan yon sèl pwosesis, apre yo fin grandi boul safi kristal sèl, yo nwayo-komanse fouye nan branch bwa silendrik, ak gaufre yo Lè sa a, tranche nan nwayo sa yo.
Wafers nan yon sèl kristal safi yo itilize tou nan endistri semi-conducteurs kòm substrats pou kwasans aparèy ki baze sou nitrure galyòm. (GaN). Itilizasyon safi siyifikativman diminye pri a, paske li gen apeprè yon setyèm pri germanyòm. Nitrure Galyòm sou safi se souvan itilize nan ble limyè-emisyon dyod (dirije).
3. Nan lazè
Premye lazè a te fè nan 1960 pa Theodore Maiman ak yon baton nan Ruby sentetik. Lazè Titàn-safi yo popilè akòz kapasite relativman ra yo pou yo branche sou divès longèdonn nan rejyon wouj ak tou pre-enfrawouj nan spectre elektwomayetik la.. Yo kapab tou fasil mòd-fèmen. Nan lazè sa yo, se yon kristal safi ki pwodui sentetik ak enpurte chromium oswa Titàn iradyasyon ak limyè entans ki soti nan yon lanp espesyal., oswa yon lòt lazè, pou kreye stimulé emisyon.
4. Nan andoprotez
Safi monokristalin se jistis biokonpatib ak mete nan eksepsyonèlman ba nan pè safi-metal te mennen nan entwodiksyon an. (nan Ikrèn) nan monokristal safi pou andopwotèz jwenti anch
