北京中材人工晶體研究院有限公司成功生長(zhǎng)“米級(jí)”超大口徑藍(lán)寶石單晶

近期，北京中材人工晶體研究院有限公司(簡(jiǎn)稱“人工晶體院”)采用自主設(shè)計(jì)制造的導(dǎo)模爐成功生長(zhǎng)出尺寸達(dá)1 000 mm×370 mm×12 mm的“米級(jí)”超大口徑藍(lán)寶石單晶，晶體表面平整、外觀透明、質(zhì)地均勻(見(jiàn)圖1)。該超大尺寸藍(lán)寶石單晶的成功研發(fā)，標(biāo)志著人工晶體院在導(dǎo)模法藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)技術(shù)方面取得了重大突破，晶體尺寸比肩國(guó)際水平，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)重大國(guó)防裝備用關(guān)鍵核心材料的自主可控提供有力支撐。

人工晶體院是我國(guó)最早從事藍(lán)寶石晶體材料生長(zhǎng)研發(fā)的單位之一，自國(guó)家“九五”計(jì)劃以來(lái)，承擔(dān)了多項(xiàng)藍(lán)寶石晶體相關(guān)的國(guó)家級(jí)攻關(guān)課題。當(dāng)前，在核心技術(shù)自主化、關(guān)鍵材料國(guó)產(chǎn)化的背景下，針對(duì)國(guó)家重大國(guó)防裝備領(lǐng)域?qū)Υ蟪叽缢{(lán)寶石晶體部件的緊迫需求，人工 晶體院憑借過(guò)硬的科研開(kāi)發(fā)能力，基于自主研制的專用裝備，結(jié)合理論模擬設(shè)計(jì)理想的溫場(chǎng)分布，突破了導(dǎo)模法生長(zhǎng)大尺寸藍(lán)寶石單晶時(shí)易發(fā)生中心區(qū)域過(guò)冷、模具變形、微裂紋等一系列關(guān)鍵技術(shù)難題，成功生長(zhǎng)出高品質(zhì)超大尺寸藍(lán)寶石單晶，且在可見(jiàn)-紅外波段有良好的透過(guò)率(見(jiàn)圖2)。

目前，我國(guó)現(xiàn)役低空作戰(zhàn)的武裝直升機(jī)前風(fēng)擋、裝甲車輛風(fēng)擋、坦克光電對(duì)抗系統(tǒng)窗口，以及新一代作戰(zhàn)武器急需大口徑藍(lán)寶石透明裝甲防護(hù)。導(dǎo)模法是唯一可直接生產(chǎn)長(zhǎng)方形、圓弧形等異型藍(lán)寶石晶體的方法，且復(fù)合后的藍(lán)寶石透明裝甲具有抗彎強(qiáng)度大、可見(jiàn)-紅外透過(guò)率高、耐酸蝕和輕質(zhì)化等不可替代的優(yōu)點(diǎn)。因此，在大尺寸、一體化異型藍(lán)寶石裝甲上，導(dǎo)模法是目前可實(shí)現(xiàn)低成本產(chǎn)業(yè)化的最佳選擇。人工晶體院將會(huì)繼續(xù)攻關(guān)更大尺寸藍(lán)寶石單晶核心技術(shù)，持續(xù)推進(jìn)降本增效，有效滿足國(guó)家重大國(guó)防裝備發(fā)展的戰(zhàn)略需求，助力實(shí)現(xiàn)國(guó)家核心戰(zhàn)略材料的自主可控。