蓝宝石的莫氏硬度高达9，高出沙子的硬度7。假如用蓝宝石作为屏幕，手机就不会被沙子刮伤。华为推出蓝宝石屏幕的手机Ascend P7，售价4688元。而玻璃屏幕的P7，售价仅为1788元。虽然蓝宝石屏幕不必贴膜，但价钱远高于玻璃屏幕，这是什么起因呢？
现代的玻璃用低温熔融法制备后，和蓝宝石一样，须要打磨抛光，能力取得镜面后果，因而玻璃本来也很贵。但是1959年英国人Pilkington创造了浮法工艺，SiO2为次要身分的玻璃溶液，平坦地浮在低熔点金属Sn的名义。浮法工艺防止了打磨抛光，下降了玻璃的出产本钱，平板玻璃窗、玻璃镜得以大规模出产，进入千家万户。那么，蓝宝石可否用玻璃的制备工艺来便宜地出产呢？谜底是不克不及。由于SiO2可作为无可非议晶态网络的天生体，而蓝宝石的身分Al2O3只能够作为无可非议晶态网络的旁边体，不克不及独自构成无可非议晶态。
蓝宝石虽然低廉，但相比两个人情冷暖纪前，曾经廉价了不少。蓝宝石最早起源于自然矿石，法国人Verneuil于1892年创造了火焰法，完成了蓝宝石的人工分解，使蓝宝石普遍用于腕表、宝石跟刀具等产物上。Al2O3粉末被低温的氢氧焰熔化，而后进行冷却，Al离子跟O离子在库伦力作用下，规矩地陈列成单晶体。火焰法虽然速率快、本钱低，然而温度梯度较高，招致蓝宝石内的剩余应力很大。为了下降温度梯度，比年来GTAT公司开展了热交流法，用来成长蓝宝石梨晶，梨晶经由掏棒、抛光等工艺后，被镭射切割成为摄像头盖板、Home键等。
蓝宝石在外力作用下，带正电的Al原子挪动，带负电的O原子随之挪动。金属则与蓝宝石不同，带正电的金属原子在外力作用下，带负电的自在电子随之挪动。由于原子品质弘远于电子，因而O原子的减速度跟速率远小于电子，蓝宝石不克不及像金属那样塑性变形。蓝宝石跟SiO2为次要身分的玻璃易脆，合适用超短脉冲镭射加工。镭射脉宽短，晶格来不迭呼应，镭射将能量全体传送给电子，而后低温的电子在温度梯度作用下，将热量单向地传送给高温的晶格。晶格加热光阴短，因而资料温度低，热应力小。
镭射切割蓝宝石，要害在于节制镭射的传输。当单脉冲能量从30 μJ增大到150 μJ，加工长度从98 μm增大到240 μm。当单脉冲能量从150 μJ增大到210 μJ，加工长度简直坚持不变。蓝宝石被单脉冲能量为210 μJ的超短脉冲镭射辐照后，加工长度为242 μm。从图1（a）中能够分明看出，加工长度跟着单脉冲能量的添加而增大，但是，加工长度在单脉冲能量高出150 μJ后饱跟。
图1． 不同单脉冲能量下蓝宝石的加工描摹，以及模仿的光强散布
饱跟惟妙惟肖象由散射惹起。如图1（b）－（d）中模仿的光强所示，在空气跟蓝宝石界面处的散射区域跟着单脉冲能量的增大而增大。当单脉冲能量从30 μJ增大到150 μJ，镭射光强增大。当单脉冲能量从150 μJ增大到210 μJ，光强简直不变，如图1（c）跟1（d）所示。只管单脉冲能量增大，镭射在蓝宝石中的传布遭到散射效应的限度。
为了加工厚度高出饱跟长度的蓝宝石，咱们采纳“隐切”的加工方式，将焦点从阔别物镜的下名义，逐步向凑近物镜的上名义挪动。如图2所示，镭射在3个聚焦地位辐照后，切割500 μm厚的蓝宝石。联合散射跟无可非议线性传输的模子，计算出的光强散布，与实际加工描摹一致。
图2． “隐切”进程中累积的光强的散布
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