近日，《人工晶體學報》期刊刊登《晶盛機電1000kg級超大尺寸藍寶石晶體和200kg級紅寶石晶體研制成功》，詳細介紹了晶盛機電子公司內蒙古晶環電子材料有限公司（晶環電子）利用泡生法制備制備1000kg級超大尺寸藍寶石晶體，以及在此基礎上制備公開報道最大的200kg級紅寶石晶體。
具體到晶環電子取得的成就，1000kg級超大尺寸藍寶石晶體高度達800mm，底部最大直徑650mm，肩部最小直徑550mm；200kg級紅寶石晶體高度達415mm、底部直徑為285mm、肩部直徑為275mm。
泡生法基本原理是，首先將原料熔融形成熔體，當籽晶與熔體接觸界面的溫度低于凝固點，則籽晶開始生長。為了使晶體不斷長大，需要逐漸降低熔體的溫度，并同時旋轉晶體以改善熔體的溫度分布。該方法晶體在生長過程中不與坩堝壁接觸，大大減少了晶體的應力，晶體品質大大提升。泡生法通過精確控制熔體的溫度和提拉速率等參數，可以制備出高品質、大尺寸的晶體。
泡生法在藍寶石制備中已經非常成熟，但是并不常用于制備紅寶石。合成紅寶石最常用的方法是焰熔法和提拉法，其他還有助熔劑法、水熱法以及熱交換法等，這些方法合成的紅寶石晶體品質不高，存在有較多氣泡、大量黑色包裹物、尺寸較小、顏色偏淺等缺陷，導致合成紅寶石晶體的利用率低，難以滿足大尺寸面板或特殊高溫窗口的需求。晶環電子取得的突破進一步推動了合成紅寶石在光學和激光領域的應用前景。
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作者：粉體圈
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