蓝宝石切片质量控制浅析
蓝宝石鉴赏论文(1)
蓝宝石鉴赏论文(1)
蓝宝石是一种非常珍贵的宝石，是矿物质的铝氧化物，其质地坚硬，
颜色多为深蓝色或浅蓝色，因此有着极高的收藏价值。
在蓝宝石的鉴
赏中，需要从颜色、纯度、切割等多个方面进行评估。
首先，蓝宝石的颜色是其最为重要的特征之一，通常为深蓝色或浅蓝色。
最受欢迎的蓝宝石是偏向鲜艳的鲜蓝色，不同的蓝色色调也会影
响蓝宝石的价值。
颜色越深，蓝宝石的价值便越高，但是过于深色也
会影响宝石的透明度。
其次，蓝宝石的纯度也是其价值的重要标准之一。
完美的蓝宝石应该
是无瑕疵的，在太阳光下不应该有任何可见的瑕疵。
质量好的蓝宝石
还会有星光效应，成为星光蓝宝石。
此外，蓝宝石颜色中的成分和杂
色也会影响其纯度。
切割和形状是对蓝宝石鉴定的另一个关键点。
蓝宝石切割成各种形状，包括椭圆形、圆形、心形、梨形等。
正确的切割会保证蓝宝石的颜色、纯度和透明度最大化，而错误的切割可能会导致瑕疵和色差。
最后，需要检查蓝宝石的重量和尺寸以及其完整性。
由于蓝宝石的价
格通常是按照其克拉数计价的，因此重量通常会成为重要的鉴定标准。
此外，蓝宝石应该不易破碎或划伤，这样才能保证其完整性和长期保值。
总之，对于蓝宝石的鉴赏需要对宝石的颜色、纯度、切割和完整性进
行全面评估，这对于珠宝商和收藏家来说至关重要。
只有通过专业的
鉴定方法，才能判断出蓝宝石的真伪和价值，为正确的选择和收藏提
供指导。
蓝宝石材料的制备和性能研究
蓝宝石材料的制备和性能研究蓝宝石是一种非常具有价值和观赏性的宝石，其高端的价值使得其在珠宝、光学和电子等领域得到广泛的应用。
然而，对于蓝宝石材料的制备和其性能的研究仍然是一个热门的研究领域。
这篇文章将从蓝宝石材料的制备方法、研究现状和未来发展方向进行探讨。
一、蓝宝石材料的制备方法蓝宝石是一种氧化铝，其晶体结构为六方最密堆积。
制备蓝宝石具有多种不同的方法，例如：1. 单晶生长法单晶生长法是一种比较常用的制备蓝宝石的方法，具体原理是在高温高压的环境下，通过控制显微镜下小晶核的生长，从而得到高质量的蓝宝石晶体。
这种方法需要掌握严格的温度和压力条件，同时还需要对种子晶体的选择进行严格控制。
2. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种相对简单的制备方法，它通过将氧化铝溶解在水中，加入草酸等化学试剂，产生凝胶状物质，再通过干燥和煅烧，最终得到高质量的蓝宝石材料。
这种方法的优点在于成本低廉，操作简单，但是制备出的材料质量有一定的限制。
3. 水热合成法水热合成法是一种新型的合成方法，它通过在高温高压的水溶液中反应氧化铝和碱金属碱土金属等化学试剂，制备蓝宝石材料。
这种方法具有高效、环保等优点，但是对反应条件的控制比较困难。
二、蓝宝石材料的性能研究现状蓝宝石材料的性能研究主要包括其物理性质和光学性质等方面，下面将分别进行介绍。
1. 物理性质在物理性质方面，蓝宝石材料具有较高的硬度、抗腐蚀性和耐高温性等特点，这些特性决定了蓝宝石在各种领域的应用价值。
此外，蓝宝石材料还具有较好的导热性和导电性能，在电子、光电、导热等领域也具有广泛的应用前景。
2. 光学性质在光学性质方面，蓝宝石材料具有非常优异的特性，例如高透明度、高折射率、高反射度、高旋光性等等。
这些性质使得蓝宝石在光学器件、激光技术、LED等领域有着不可替代的地位。
三、蓝宝石材料未来的发展方向随着材料科学和技术的不断发展，蓝宝石材料在未来的发展方向也发生了一系列的改变。
1. 晶体品质的提高在蓝宝石单晶生长领域，人们一直在追求晶体品质的提高，例如单晶中晶陷、丝状晶等缺陷的减少，这样才能获得更高质量的蓝宝石晶体，从而满足高端市场的需求。
蓝宝石鉴定范文
蓝宝石作为宝石中的珍贵品种之一，其鉴定一般需要依靠专业人士和设备。
蓝宝石的颜色、透明度、净度、切工等因素都会影响其评价和价值。
在进行蓝宝石鉴定时，需要考虑以下几个方面的因素。
蓝宝石的颜色。
蓝宝石的颜色是最为重要的因素之一，它的颜色越接近天蓝色越好，可以体现出蓝宝石最好的呈现效果。
蓝宝石的颜色也会对价值产生很大的影响。
例如，价值最高的蓝宝石一般会具有深蓝色，并且色调饱和度都非常高。
而浅蓝或绿蓝色的蓝宝石则更为常见，价值相对更低。
蓝宝石的透明度。
蓝宝石的透明度是指它的内部空气、液体、晶粒和其他杂物所影响的程度。
透明度越高的蓝宝石越珍贵，因为它们能够更好地反射光线，并在阳光下呈现出更为明亮的效果。
然而有时，蓝宝石会含有内部结晶或纹理，这会影响它们的透明度，也会对价值产生不同程度的影响。
蓝宝石的净度。
蓝宝石的净度指的是其内部的瑕疵程度，瑕疵越小越少，净度越高，蓝宝石的价值就越高。
但是，有时候蓝宝石含有的瑕疵会导致其更具独特性和艺术价值，这也可以作为价值的判断标准之一。
蓝宝石的切工。
切割是指制造蓝宝石的形状和大小。
切工越好的蓝宝石，它们展现出更真正的光泽和闪烁，而没有切好的蓝宝石则会影响它们的卖出价格。
切割不仅影响美学价值，还可以衡量宝石的金钱价值。
以上四种因素是对蓝宝石鉴定最为重要的，有效的蓝宝石鉴定还需要具备丰富的数学和物理知识，能够评估出宝石的重量、折射率和双折射性等信息。
同时，还需要使用专业的微观和辅助设备等，以便更准确地评估出宝石的价值，寻求最佳的投资策略。
对于消费者来说，也要慎重考虑购买蓝宝石的货源，选择可靠并且有信誉的商家，从而获得保证商品品质和性价比的市场。
浅析蓝宝石晶体生长工艺及设备
浅析蓝宝石晶体生长工艺及设备蓝宝石是贵重材料，作为人工合成晶体中的一种，其机械以及光学层面的性能极优，所以应用极广。
近年半导体照明行业规模急剧膨胀，使得对蓝宝石衬底材料需求越来越大，尤其是MOCVD外延衬底方面，超过整体产量的80%。
半导体照明产业规模不断的扩张，使得其对蓝宝石的需求与日俱增，此种情况下，相关行业面临极大的发展机遇，产品具有极高的效益，市场空间比较大，使得资金源源不断的进入该行业。
本文对蓝宝石单晶所具有的性质和使用进行充分说明，尤其是单晶生长工艺方面，一种为泡生法，另一种为VHGF 法，同时分析了其制备设备，探求相关发展大势。
标签：蓝宝石；单晶；生长；工艺；设备1 蓝宝石的性质及用途蓝宝石本质是纯净氧化铝所存在的单晶形态，由Al2O3组成。
其莫氏硬度可以达到9，排名在金刚石其后。
在25℃温度的时候，其电阻率具体为1×1011Ω·cm，同时其具有极好的电绝缘性能。
其光透性极好，在机械层面的性能极好，同时具有极好的热传导性。
应用广泛，在耐磨元件以及窗口材料方面用处极大，同时在电子器件方面应用价值极高。
从电子层面来看，主要在GaN基蓝绿光LED有着极大的应用，除此之外就是射频器件，后者面向手机智造产业（主要涉及技术为蓝宝石上硅SOS）。
在2009年的时候，蓝宝石衬底约为900万片，一年后达到惊人的2700万片。
2 蓝宝石单晶生长工艺及设备2.1 焰熔法维尔纳叶（Verneuil）作为法国闻名遐迩的研究人员，在1902年提出改法，向世人展示，可以视其为蓝宝石单晶工业生长的开端。
原料选用纯净度极高的Al2O3粉末，加热使用氢氧焰，将Al2O3粉末由上到下散落，经过氢氧焰处理，被熔融，然后掉在籽晶顶部，形成蓝宝石晶体。
改法对设备的要求不高，生长极快，不过在完整性方面存在比较大的问题，应力比较大，晶体通常位错密度范围从105一直到106cm2。
适用于制造价格便宜的仪表轴承或者耐磨元件。
如何鉴别蓝宝石的好坏以及区分蓝宝石的真假
如何鉴别蓝宝石的好坏以及区分蓝宝石的真假今天给大家分享一下蓝宝石的鉴别，希望能帮到大家一、怎样鉴别蓝宝石真假?使用下面的几种排除法基本可以确实是否是真蓝宝石，下面我就带大家一起来讲解.1、硬度：选择蓝宝石时，可将其在8度的黄玉上划试硬度，能留下划痕者，亦为真正蓝宝石.其余亦然.但注意必须在不影响外观的部位做划痕试验.2、光泽：在天然日光及人造光源下看宝石.宝石在强光下看来会较浅色，但在一般日光下则会较黑，而玻璃或塑料制的假货不会有变化.3、杂质：人造蓝宝石通常较纯净，无杂质、无气泡；天然蓝宝石则会含有杂质，用高倍放大镜仔细观察，也会看到包裹体和极细小的裂纹.4、多色性：有些蓝宝石是用黄玉改色而成的.用黄玉改色的所谓蓝宝石，从任何侧面看，颜色都是一样的；而真正蓝宝石，在太阳光下俯视是蓝色，侧看则呈蓝绿色.5、外观特征：真蓝宝石看上去有清晰自然的纹路，有云层，有晶体特征，既剔透又不是一目了然的透明；玻璃或塑料制的假货没有自然纹路，无云层或云层不自然，无晶体特征.6、传热性：真蓝宝石传热快，用手摸或舌头舔时有凉感；玻璃制的假宝石传热较慢，无凉感.7、火试：真蓝宝石任凭火烤不会破碎；假宝石一般遇火烤，温度升至90℃以上就会破裂8、放大镜观察：玻璃假蓝宝石表面和内部可见到弯曲的旋状流纹，并有圆或椭圆形气泡；因玻璃性脆,加工、镶嵌时常出现崩角、崩边，损伤处可见贝壳状断口，并可见铸型痕迹和平面内凹的特征.二、怎么选择蓝宝石好坏？1、看颜色蓝宝石系列中以矢车菊中等深度蓝色为上品。
2、看净度判断蓝宝石的净度主要以肉眼和十倍放大镜为主，通常来说宝石的净度越高越好，宝石内部越通透越好，但完全没有杂质和瑕疵的天然宝石是不存在的。
对天然有色宝石而言，难免存在各种包裹体，用十倍放大镜也看不到内部包裹体的蓝宝石已经算是非常优质的品质了。
如果内部包裹体太多，会直接影响宝石的透明度，让人感到宝石颜色灰暗，从而影响蓝宝石本身的价格。
蓝宝石衬底基片工艺质量检测指标及方法的研究进展
・江苏省自然科学基金项目（ＢＫ２００８１９７）；江苏省高校科研成果产业化推进项目（ＪＨｌ０－Ｘ０４８）；江苏省“青蓝工程”项目；江苏省新型环保重点 实验室开放课题基金项目（ＡＥ２０１１２０）；江苏省生态环境材料重点建设实验室开放课题资助项目（ＥＭＬ２０１２０１３）；国际科技合作聘专重点资助项目 ８７
在研磨抛光加工过程中，经常会在晶片表面留下 裂纹、断裂带、凹坑、凸起和夹杂物等表面缺陷，通过 研究可将表面缺陷分为以下几种类型：１）凹缺陷，即 向内的缺陷，如沟槽、划道、裂纹、鸦爪、边缘崩边、缺 口、凹坑和条纹等；２）凸缺陷，即向外的缺陷，如火山 口、夹杂物、飞边、附着物和小丘等；３）混合缺陷，即部 分向外和部分向内的缺陷，如环形坑、折叠、划痕、切 削残余和桔皮等；４）区域缺陷和外观缺陷，即几何尺 寸很难测量的缺陷，如划痕、腐蚀、磨曲、麻点、裂纹、 斑点和斑纹。５）区域沾污／微粒沾污，即表面上局部 区域的外来物质，表现为颜色变化、色斑、斑点和水迹 等引起的云雾状外观，经检验前的预处理，９０％的衬
仅需要优良的衬底基片制备工艺技术，衬底基片质量 的检测技术也是一个非常重要的环节。研究蓝宝石 衬底基片检测技术，不仅是通过质量检测来筛选合格 的衬底基片，更重要的是通过检测发现衬底基片制备
工艺技术的不足，推动衬底基片加工技术的发展和提 升衬底基片的质量。
熔点高（２ ０４５℃）、光透性好、热稳定性好和化学性质 稳定等优良特性，在国防、航空航天、工业以及生活领 域中得到广泛应用，特别适合作ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ
底基片检测技术的发展做出了引导性的总结。
１
高宽（ＦＨＷＭ）值较小，说明晶体晶格结构非常完整。 其他晶体生长缺陷检测指标包括：成色、多晶现 象、透过光谱、亚晶界、Ｂｕｒｇｅｒｓ矢量，以及孪晶等。晶 体生长过程中宏观缺陷将导致后续加工过程中衬底 基片的直接报废，所以晶体检测过程中不允许出现宏 观缺陷。微观缺陷在衬底基片加工过程中容易导致
蓝宝石晶片 生产工艺
蓝宝石晶片生产工艺蓝宝石晶片是一种具有广泛应用的宝石材料，其生产工艺十分关键。
本文将详细介绍蓝宝石晶片的生产工艺，并阐述其在各个环节的具体过程。
一、原料准备蓝宝石晶片的生产首先需要准备优质的蓝宝石原料。
这些原料通常来自于矿石，经过开采后进行初步筛选和清洗，去除其中的杂质和不纯物质。
然后，将原料进行粉碎，得到适合生产的颗粒状物料。
二、坯料制备将筛选好的原料颗粒与适量的助熔剂混合，然后将混合物放入高温炉中进行熔炼。
在熔炼的过程中，需要控制好温度和熔融时间，使得混合物充分熔融并达到均匀混合的状态。
熔融后的物料称为坯料。
三、晶体生长晶体生长是蓝宝石晶片生产的关键步骤。
将坯料放入生长炉中，通过控制温度和降温速率，使得坯料中的蓝宝石晶体逐渐生长。
晶体生长的过程需要十分精确的控制，以确保晶体的质量和尺寸符合要求。
四、切割和研磨晶体生长完成后，需要对晶体进行切割和研磨，以得到所需的蓝宝石晶片。
切割通常使用钻石刀具进行，将晶体切割成薄片。
然后，对薄片进行精细研磨，使其表面光滑平整。
五、抛光和清洗经过切割和研磨后的蓝宝石晶片需要进行抛光处理，以增加其光泽度和透明度。
抛光通常使用特殊的研磨工具和研磨材料进行，将晶片表面进行细致的抛光处理。
抛光完成后，还需要对晶片进行清洗，去除表面的残留物和污垢。
六、质量检验蓝宝石晶片生产的最后一步是进行质量检验。
通过目测、显微镜观察和专业仪器检测等方式，对晶片的外观、尺寸、透明度和杂质含量等进行检测。
只有通过了质量检验的蓝宝石晶片才能进入下一阶段的加工和应用。
蓝宝石晶片的生产工艺包括原料准备、坯料制备、晶体生长、切割和研磨、抛光和清洗以及质量检验等环节。
每个环节都需要严格的控制和操作，以确保蓝宝石晶片的质量和性能达到要求。
蓝宝石晶片的生产工艺的完善和创新，不仅可以提高生产效率和产品质量，还能推动蓝宝石晶片在各个领域的应用和发展。
蓝宝石衬底精密研磨加工实验研究
蓝宝石衬底精密研磨加工实验研究蓝宝石是一种稀有而贵重的宝石，因其美丽的蓝色而备受人们喜爱。
除了作为珠宝用途外，蓝宝石还被广泛应用于光电技术、激光技术、电子仪器等领域。
制作蓝宝石衬底时需要进行精密研磨加工，以确保其表面平整度和光学性能。
本文旨在对蓝宝石衬底的精密研磨加工进行实验研究，探讨最佳加工工艺及参数，以提高蓝宝石衬底的加工质量和效率。
蓝宝石衬底是一种用于制作光学元件的重要材料，具有优异的光学性能和化学稳定性。
在制作蓝宝石衬底时，其加工工艺主要包括切割、打磨和研磨三个环节。
研磨是整个加工工艺中的关键环节，直接影响蓝宝石衬底的表面粗糙度和平整度。
精密研磨加工是通过磨料与工件表面相对运动，在一定压力和速度下进行表面磨削，从而使蓝宝石衬底表面达到所需的精度和光洁度。
1. 实验材料：蓝宝石衬底样品、磨料、磨具等。
2. 实验设备：精密研磨机、光学显微镜、表面粗糙度测试仪等。
3. 实验步骤：（1）对蓝宝石衬底进行表面清洁处理，去除表面污物和杂质。
（2）选择合适的磨料和磨具，进行研磨试验，调节研磨机的参数，如转速、压力等。
（3）根据实验结果，观察蓝宝石表面的研磨效果，使用光学显微镜检查表面平整度和光洁度。
（4）使用表面粗糙度测试仪对研磨后的蓝宝石表面进行测试，获得表面粗糙度数据。
（5）根据实验结果，优化研磨工艺参数，再次进行研磨试验，直至获得满意的研磨效果。
通过一系列的精密研磨加工实验，我们获得了一些有价值的实验结果和分析数据。
1. 研磨参数对研磨效果的影响我们发现，研磨机的转速、磨料的选择、磨具的压力等参数都对研磨效果产生了显著的影响。
在一定范围内，适当增加研磨机的转速和磨具的压力可以提高研磨效率，但过大的参数值则会导致表面粗糙度的增加。
需要根据实际情况进行合理的参数选择和优化。
2. 研磨工艺对蓝宝石表面质量的影响经过多次实验和对比分析，我们发现不同的研磨工艺对蓝宝石表面质量有着明显的影响。
合理选择磨料和磨具，控制研磨机的参数，可以有效提高蓝宝石表面的光洁度和平整度，减小表面粗糙度，从而提高蓝宝石衬底的加工质量。
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切片质量控制计划
撰写人：刘航明
目的
通过以往的经验制定出一套能良好控制切片质量的工艺，为以后提高切片良率提供有力的保证。
生产设备及材料
RTD 6400-6800多线切割机、2inch蓝宝石晶棒
技术指标
THK（560±15μm）、TTV（≤10μm）、BOW（≤6μm）
影响各参数因素分析
1、THK——切片厚度等于槽轮槽距减去线径。
大约等于（800-250=550μm）
1.1 新的金刚线切出来的片厚大概为545μm左右，因为线跟晶片之间还有一层切削液
薄膜和金刚线在行走时本身有震动。
随着线被利用多次，线径会减小，在我们被弃用之前，片厚被控制在575μm以下。
但是在切割过程中我们还发现同根棒子的片厚差距比较大，为厚道工序分档增加了负担。
这是因为线在切割的过程中，由晶棒头走到尾，随着沙粒被消耗会变细，必然导致晶片头跟尾的厚度不一样，所以我们槽轮的槽距由内到外成减小趋势，平均值为0.804㎜。
1.2 金刚线表面颗粒分布不均匀会导致同一片片子的不同位置厚度不同，严重时有可能
超出规格要求。
1.3 当然，切割程序对片厚也有微小的影响。
2、TTV——切片最大厚度减去最小厚度。
2.1 线速相对于锯切速度，假如没有形成一个良好的合作关系，会出现不良现象。
假如
线速相对于锯切速度过剩，同一加工区被过分切割，使切缝变宽，另外金刚线横向震动也会加大缝宽;线速相对于锯切速度过小，会使锯丝在切割区域发生弯曲，破坏了锯丝相对于晶棒的精准位置，增大了TTV。
2.2 一般情况下，张力越大越好，但那只限于理论之上，实际应用当中还需谨慎。
线有
了张力，在切割过程中不容易偏离精准位置，或者说偏离的少，并且在一定程度上加大了线切割能力，所以对晶片TTV改善有比较重要的影响。
但张力相对于切割速度过大，会使线锯在同一加工区过分切割，使切缝变宽，在线加速减速位置比较明显，并且使线
对表面金刚石颗粒把持力减小，过快消耗线；另外张力过大对槽轮以及设备寿命有所限制。
2.3 摆角的作用是为后面切割分担任务，它的应用也得谨慎，过大过小对TTV都有影响。
过小，对晶片表观处理不够到位，并且因为载荷变化过大使切出的片子厚度不均，从而影响TTV；过大，意味着晶棒上半部分锯切面积相比下半部分太大，会把握不准工艺编程。
2.4 摆角速度有利于改善TTV,一般情况下，越大越好。
顾名思义，摆角速度越大，金刚
线对于表面处理有很好的效果。
但是摆角速度依赖于张力，在没有足够张力维持的情况下，过大的摆角速度在晶棒边缘会偏离精准位置。
所以在其他配合都良好的情况下，摆角速度、摆角大小、张力又要确定一个最适合范围。
2.5 线耗也影响着TTV。
当一卷线被利用很多次，局部表面已多次出现发光发亮，这时
我们的TTV也将有可能超出我们的控制范围。
所以我们当前线耗暂时控制在3.5m/pcs，具体最好能达到多少，有待于实验研究。
3、BOW——晶片的弯曲度
3.1线锯表面金刚石颗粒分布要均匀。
假如，线锯没有满足这一条件，锯切时，线会向
着金刚石颗粒多的方向偏移，自然就影响晶片的弯曲度。
3.2 切削液不仅有润滑和清洗的作用，同时可以冷却锯切时产生的高温。
切削液有一定
的配比，我们必须按照要求完成。
很多文献都表明，水、按一定配比的切削液、纯乳化液被应用于切割，得出的结论是按一定配比的切削液最好，道理很简单，这种合成物无非就是结合了水的流动性、比热容和纯切削液的润滑作用得出。
在锯切的过程中，被加工处会产生高温，如果切削液质量不好，会导致热膨胀变形。
所以，被利用的切削液要好，并且要按时换滤芯以及控制切削液的利用时间。
3.3 产生弯曲度，这是个热力耦合的作用，不合适的下降速度，使锯切时载荷频繁变化，
导致，精准位置偏离。
一般情况下，根据切割面积相等原理来设定，效果具体怎样，还需技术员的工作经验作个修正。
3.4 切割环境的温度直接影响着切削液的粘度，也就是流动性。
流动性不好，对切缝降
温和清屑的效果不明显。
在切割过程中，温度应当一直保证恒定，槽轮的受温度变化而影响形变。
根据相关实验得出，最终确定温度控制在25℃±1。
3.5 锯切时，高速运转的线难免会产生横向震动，一定程度下，也会影响晶片弯曲度。
3.6 锯切时的来回往复运动，使线的张力在局部有了变化，破坏了线的稳定性，足够的
张力可以减小这一变化，加大一点张力可以减小线的横向震动，加大一点张力，既可以控制线的轨迹，也可以加大线的切削力，但是过大会适得其反，完全看技术员的工作能力。
3.7 摆角和摆角速度对弯曲度也有影响，具体怎么用，看经验吧，这是一个注重配合的
过程。
线切割当前应用程序：
Program edit menu
Run wire method
Incremental reverse length 800
Yoke Feed Method
20 pt Yoke Feed （in/sec）
Elliptical Rock Angle(Deg)
当前质量控制效果
Item Pass THK（560±15μm）100%
TTV（≤10μm）92.5%
BOW（≤6μm）90%
非工艺影响
1.人为过失行为导致质量批次事故。
2.设备故障导致质量事故。
改善措施：加强对操作工的培训；定期保养机器。