Quarzglas vs. Saphirglas: Technischer Vergleich, Leistungsanalyse und Leitfaden zur Materialauswahl

Obwohl Quarz und Saphir beide transparentes und farbloses Glas sind und sehr ähnlich aussehen, unterscheiden sie sich grundlegend in ihren physikalischen und optischen Eigenschaften sowie in ihren praktischen Anwendungen. In diesem Artikel werden Quarzglas und Saphirglas systematisch unter mehreren wichtigen Aspekten verglichen.

Materialzusammensetzung

Quarzglas ist ein amorphes Material mit gleichbleibenden Eigenschaften in allen Richtungen; Saphirglas ist ein synthetisches einkristallines Aluminiumoxid, das in den verschiedenen Kristallorientierungen erhebliche Unterschiede in seinen Eigenschaften aufweist.

Artikel	Quarzglas	Saphirglas
Chemische Zusammensetzung	SiO₂ (≥99.99%)	Al₂O₃ (Einkristall)
Struktur	Amorphes	Einkristall
Isotropie	Ja	Nein (anisotrop)

Härte und mechanische Eigenschaften

Saphirglas hat eine höhere Härte und ist nicht so leicht zerkratzbar, so dass es sich für verschleißfeste Anwendungen eignet, während Quarzglas einen größeren Vorteil bei der Stoßfestigkeit hat.

Eigentum	Quarzglas	Saphirglas
Mohs-Härte	6-7	9
Kratzfestigkeit	Mäßig	Extrem hoch
Schlagzähigkeit	Gut	Hohe Festigkeit, aber spröde

Optische Eigenschaften

Quarzglas ist das Material der Wahl für ultraviolette Optiken und Lasersysteme; Saphirglas eignet sich für hochfeste optische Fenster.

Parameter	Quarzglas	Saphirglas
Übertragungsbereich	185 nm - 2500 nm	150 nm - 5500 nm
UV-Durchlässigkeit	Ausgezeichnet	Gut
Brechungsindex	~1.46	~1.76
Doppelbrechung	Keine	Gegenwart

Thermische Eigenschaften

Quarzglas übertrifft Saphir bei schnellen Temperaturwechseln deutlich Ideal für Vakuumsysteme, UHV-Kammern und optische Hochtemperaturkomponenten

Artikel	Quarzglas	Saphirglas
Erweichungspunkt	~1730 °C	>2000 °C
Wärmeausdehnungskoeffizient	Sehr niedrig	Niedrig
Widerstandsfähigkeit gegen thermische Schocks	Ausgezeichnet	Mäßig

Typische Anwendungsszenarien

Wenn Quarzglas die bessere Wahl ist

Halbleiter-Prozessfenster
Sichtfenster für Vakuum- und UHV-Kammern
UV- und laseroptische Komponenten
Medizinische und analytische Instrumente

Wenn Saphirglas die bessere Wahl ist

Schutzfenster für hohe Beanspruchung
Hochdruck- oder korrosive Umgebungen
Luft- und Raumfahrt und Verteidigungssysteme
Hochwertige optische und sensorische Schutzkomponenten

Schlussfolgerung

Für Anwendungen, die eine Präzisionsbearbeitung von Quarzglas oder Saphirglas erfordern, ist die Zusammenarbeit mit einem erfahrenen Hersteller von Hochleistungskeramik und optischen Materialien unerlässlich, um Qualität, Leistung und Konsistenz zu gewährleisten.

Jundro Ceramics ist ein hervorragender Hersteller von Quarz-/Saphirbearbeitungen, der Sie bei der Materialauswahl, der Zeichnungsbewertung oder der Anwendungsauswahl berät und das Design und die Kosten entsprechend der spezifischen Einsatzumgebung weiter optimiert.