介绍
你可能没有意识到，但你现在手里可能是世界上最坚硬的物质之一。如果你有一块质量好的手表，它很可能是用蓝宝石玻璃做的。此外，一些版本的Appla手表和几乎所有手机的相机都使用蓝宝石镜头。蓝宝石，在其自然形态，是一种珍贵的宝石，通常是蓝色的颜色，用于珠宝。而蓝宝石是可以合成的，正是这种形式在很多行业中被赋予了有价值的属性。
你可能想知道蓝宝石为什么如此特别。我将更详细地介绍它的特性，但在这里，我将向您展示蓝宝石如此珍贵的五个原因
真的很难刮到它。所以它是相机镜头和手表的理想选择。
在很宽的波长范围内(红外线到紫外线)几乎是完全透明的
它能承受大范围的压力和温度而不变形。
对酸有很强的抵抗性
它可以合成制造
为什么我们只看到蓝宝石玻璃用于非常有限的应用?为什么我们的手机不使用蓝宝石而使用Gorilla Glass玻璃(™)?如果你有一块豪华手表，它可能有蓝宝石玻璃，但在大多数情况下，蓝宝石的使用并不普遍。
蓝宝石是非常坚硬的，使用它是非常昂贵的。
如果您对蓝宝石更感兴趣，请阅读本文的其余部分，并在评论部分向我们提出任何问题
光学和机械性能
蓝宝石最著名的特性之一是它的硬度。测量材料硬度有不同的方法。两个非常常见的是莫氏尺度和压/拉应力。莫氏硬度计用来测量材料的抗刮擦性。这是一个定性的尺度，钻石占据了最高的位置，其次是碳化硅，和其他一些材料，蓝宝石位居第三。莫氏尺度只是衡量一种材料刮伤另一种材料的容易程度。也有像石墨烯这样更硬的合成材料，但石墨烯还没有在工业上得到大规模的应用。蓝宝石的优势在于它的抗压强度:即它在断裂前所能承受的压力。蓝宝石的抗压强度约为2 GPa(或相当于40头大象堆叠在一起，底部的大象用一条腿保持平衡)。相比之下，钢的抗压强度为250 MPa(几乎是蓝宝石的8倍)，而Gorilla Glass(™)(智能手机外壳的行业标准)的抗压强度为900 MPa(不到蓝宝石的一半)。
同样有趣的是，蓝宝石具有优良的化学特性，几乎对所有化学物质都是惰性的，这使得它适合存在腐蚀性材料的地方。它具有非常低的导热系数，25 W m^(-1) K^(-1)，以及极低的热膨胀系数，5.8x10^6 /摄氏度:它在高压或高温条件下不变形或膨胀。无论你的设计是什么，你都可以确定它在水下100米或轨道上40K时的尺寸和公差是相同的。
我们已经将这些强度和抗刮擦窗的特性用于客户应用，包括工业和医疗激光、水下相机和海洋环境光谱仪。
蓝宝石玻璃在300nm到5500 nm范围内(包括紫外、可见光和红外区域)有一个很好的传输窗口，在300nm-500nm波长的传输峰值几乎达到90%。蓝宝石是一种双折射材料，因此它的许多光学性质将取决于晶体的取向。在它的普通轴上折射率从350nm的1.796到750nm的1.761，即使温度变化很大，它的变化也很小。
由于其良好的透射性和广泛的波长范围，我们经常使用蓝宝石元素红外透镜设计时比较普通的眼镜并不合适。
图1所示。蓝宝石的肖特透射曲线
如果你正在设计一个卫星镜头系统存在广泛的极端温度,酸的折射率光学传感器,一个军事显示需要防止磨料的天气条件,或监视的条件内高压室,蓝宝石玻璃将是你最好的选择。
缺点
由于其机械性能，蓝宝石是极难加工的。制作大块的雕塑在技术上很有挑战性，而将其塑造成特定的几何形状也会让人望而却步。同样的属性使它如此吸引人，也使它昂贵。
就我个人而言，我们认为没有看到更多使用蓝宝石的消费电子产品的原因之一是由于市场本身的性质。手机、平板电脑和笔记本电脑的使用寿命不到18个月，就会有一套新机型上市。拥有像蓝宝石这样的高端材料，对于终端用户来说将会非常昂贵。另一方面，高端手表的寿命通常长达数十年，所以使用蓝宝石手表是物有所值的。几年后，苹果(Apple)和三星(Samsung)等手机公司开始在其高端产品中使用蓝宝石，但只是在相机镜头或智能手表上使用。
如果你的设计中需要使用蓝宝石，或者你的设备中有蓝宝石，请在评论中告诉我们。
