Lo zaffiro è uno dei materiali ottici più duri nelle applicazioni ingegneristiche.Lo zaffiro trasparente di allumina monocristallina (Al2O3) offre anche proprietà termomeccaniche superiori rispetto a quasi tutti gli altri materiali per finestre utilizzati nella lavorazione HV/UHV.
La resistenza alla compressione di circa 2000 MPa e la resistenza alla flessione fino a 400 MPa sono proprietà meccaniche tipiche degli zaffiri.I punti di vista in zaffiro sono noti per essere molto duri e sfruttano l'eccellente modulo Yang del materiale (-350 GPa), che aiuta a garantire che il rapporto sollecitazione deformazione della lastra di vetro sia ideale per operare a pressioni di un trilionesimo di ordine di grandezza di pressione atmosferica.
Per applicazioni di trattamento sottovuoto ad alta temperatura, sono adatte anche le finestre di zaffiro.Tali applicazioni possono includere la deposizione fisica da vapore (PVD).È stato dimostrato che il vetro resiste in modo affidabile a temperature di esercizio continue nell'intervallo di 400 gradi C (752 gradi C), sebbene questo limite sia limitato alla struttura della camera.Lo zaffiro da solo può resistere a temperature fino a 1800 gradi C (3272 gradi F).
Tuttavia, esistono numerosi materiali di visualizzazione alternativi che possono essere utilizzati in applicazioni come trattamento pressurizzato e termico.Il vantaggio principale dello zaffiro rispetto ad altri tipi di finestre è che il materiale ha un'eccellente trasmissione della luce.
Per lunghezze d'onda della luce comprese tra 150 e 5500 nanometri (nm), il viewport zaffiro è altamente trasparente, copre un gran numero di spettri ultravioletti (UV) e visibili ed è esteso in modo eccellente alle gamme del vicino infrarosso (IR).Garantire l'osservazione ottimale delle condizioni di lavorazione HV/UHV senza la necessità di ulteriori rivestimenti superficiali.
Le impareggiabili proprietà meccaniche dello zaffiro sono fondamentali per ottenere questa eccellente qualità di trasmissione, poiché una scarsa finitura superficiale può influire in modo significativo sulla trasmissione della lunghezza d'onda, specialmente per le radiazioni a onde corte.
Lo zaffiro è il terzo materiale ingegneristico più duro del nostro pianeta, garantendo un'incredibile resistenza ai graffi e all'usura.A causa di questa durezza, il viewport in zaffiro mantiene le sue proprietà di trasmissione post-installazione per l'uso a lungo termine in ambienti di lavorazione difficili.