Ученые государственного научного центра РФ ОАО “НПО “ЦНИИТМАШ” (входит в машиностроительный дивизион Росатома – “Атомэнергомаш”) усовершенствовали технологию выращивания искусственных сапфиров, которая может применяться при производстве широкого спектра промышленной продукции.
“Основная проблема изготовления изделий из выращенных монокристаллических слитков сапфира – хрупкость материала в сочетании с его твердостью. Механическая обработка сапфира требует больших трудозатрат и расхода алмазного инструмента. При этом велики потери в отходы дорогостоящего исходного монокристаллического материала, – объяснил руководитель научно-производственного центра монокристаллов и кристаллографических исследований ОАО “ЦНИИТМАШ” Дмитрий Семенов. – Некоторые нужные технике сапфировые изделия вообще невозможно выполнить методами механической обработки. Проблему можно решить задавая форму кристаллу еще на стадии роста”.
Физический принцип выращивания кристаллов заданной формы был предложен еще в советское время членом-корреспондентом Академии наук А. Степановым. В ОАО “ЦНИИТМАШ” технология выращивания изделий из синтетического сапфира (EFG-метод) получила развитие. В результате проведенных комплексных научно-исследовательских, технологических и конструкторских работ была создана оптимальная конструкция тепловой технологической зоны, формообразующих устройств и других основных элементов аппаратуры совместно с технологией рентабельного производства широкой номенклатуры сапфировых изделий.
Сапфир, благодаря уникальному сочетанию свойств (высокая твердость, прочность, температура плавления, химическая и радиационная стойкость, оптическая прозрачность), востребован практически во всех областях науки и техники. Изделия из него используется в качестве сканерных и защитных окон, смотровых окон в т. ч. для высокотемпературных печей, смотровых окон для атомных станций. Сапфиры нашли широкое применение в оптике и микроэлектронике при производстве стекол для смартфонов и часовых стекол. Из сапфира изготавливают режущий инструмент: скальпели для хирургии, резцы для чистового и тонкого точения алюминиевых и медных сплавов, ножи для резки бумаги в промышленных плоттерах. Химическая стойкость позволяет использовать сапфировые тигли, мензурки, капилляры и т. п. в “особо чистых” производствах. (Пресс-служба ОАО “Атомэнергомаш”/Машиностроение Украины, СНГ, мира)