Aunque el cuarzo y el zafiro son vidrios transparentes e incoloros y tienen un aspecto muy similar, difieren fundamentalmente en sus propiedades físicas, ópticas y aplicaciones prácticas. En este artículo se compararán sistemáticamente el vidrio de cuarzo y el de zafiro desde varias dimensiones clave.
Composición del material
Cristal de cuarzo es un material amorfo con propiedades constantes en todas las direcciones; cristal de zafiro es una alúmina sintética monocristalina, con diferencias significativas en sus propiedades según las distintas orientaciones del cristal.
| Artículo | Cristal de cuarzo | Cristal de zafiro |
| Composición química | SiO₂ (≥99,99%) | Al₂O₃ (cristal único) |
| Estructura | Amorfo | Cristal único |
| Isotropía | Sí | No (Anisótropo) |
Dureza y propiedades mecánicas
El cristal de zafiro tiene una mayor dureza y no se raya fácilmente, por lo que es adecuado para aplicaciones resistentes al desgaste, mientras que el cristal de cuarzo tiene una mayor ventaja en la resistencia a los impactos.
| Propiedad | Cristal de cuarzo | Cristal de zafiro |
| Dureza Mohs | 6-7 | 9 |
| Resistencia a los arañazos | Moderado | Extremadamente alto |
| Resistencia a los impactos | Bien | Alta resistencia pero quebradizo |
Propiedades ópticas
El vidrio de cuarzo es el material preferido para la óptica ultravioleta y los sistemas láser; el vidrio de zafiro es adecuado para ventanas ópticas de alta resistencia.
| Parámetro | Cristal de cuarzo | Cristal de zafiro |
| Alcance de la transmisión | 185 nm - 2500 nm | 150 nm - 5500 nm |
| Transmitancia UV | Excelente | Bien |
| Índice de refracción | ~1.46 | ~1.76 |
| Birrefringencia | Ninguno | Presente |
Propiedades térmicas
El vidrio de cuarzo supera con creces al zafiro en ciclos rápidos de temperatura Ideal para sistemas de vacío, cámaras UHV y componentes ópticos de alta temperatura
| Artículo | Cristal de cuarzo | Cristal de zafiro |
| Punto de ablandamiento | ~1730 °C | >2000 °C |
| Coeficiente de dilatación térmica | Muy bajo | Bajo |
| Resistencia al choque térmico | Excelente | Moderado |
Escenarios típicos de aplicación
Cuando el cristal de cuarzo es la mejor opción
Ventanas de proceso de semiconductores
Mirillas para cámaras de vacío y UHV
Componentes ópticos UV y láser
Instrumentos médicos y analíticos
Cuando el cristal de zafiro es la mejor opción
- Ventanas protectoras de alto desgaste
- Entornos de alta presión o corrosivos
- Sistemas aeroespaciales y de defensa
- Componentes ópticos y de protección de sensores de alta gama
Conclusión
Para las aplicaciones que requieren un mecanizado de precisión de vidrio de cuarzo o zafiro, es esencial trabajar con un fabricante experimentado de cerámica avanzada y materiales ópticos para garantizar la calidad, el rendimiento y la coherencia.
Jundro Ceramics es un excelente fabricante de mecanizado de cuarzo/zafiro, que puede proporcionarle asesoramiento para la selección de materiales, la evaluación de dibujos o la selección de aplicaciones, y optimizar aún más el diseño y el coste de acuerdo con el entorno de uso específico.
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