Из ОСЧ окиси алюминия кроме синтетического сапфира, используемого в качестве подложек светодиодов, производят рубины, галий-гадолиниевые и алюмо-итриевые гранаты для лазеров ИК диапазона. Такие лазеры все шире применяются для сварки и резки разных материалов, используются в 3D принтерах (аддитивные технологии).
Особо чистый оксид алюминия используется для выращивания монокристаллов лейкосапфира. Основные сферы применения синтетического сапфира — микроэлектроника, оптоэлектроника, защитные стекла премиум гаджетов и часов, авиакосмическая отрасль.
Монокристаллы лейкосапфира выращивают при температуре свыше 2050 °С в вакууме из особочитого (ОСЧ) оксида алюминия. Вес синтетического монокристалла лейкосапфира может достигать 300кг. Сапфир по твердости уступает только алмазу. Из выращенных монокристаллов выпиливают цилиндры, далее их распиливают на пластины (подложки), которые шлифуют и полируют.
Отполированные сапфировые пластины используют в качестве защитных стекол и в микроэлектронике.
На подложках из лейкосапфира выращивают эпитаксиальные гетероструктуры для микросхем и светодиодов.
Светодиоды устанавливают в корпуса источников света и LED экраны различных гаджетов – смартфонов, мониторов, телевизоров. Это могут быть как большие прожекторы и уличные светильники, так и бытовые лампочки.
Использование светодиодов позволяет снизить потребление электричества в 8-12 раз и увеличить срок службы ламп в 30-50 раз (до 30-50 тысяч часов с сохранением светового потока более 80% от номинального) по сравнению с лампами накаливания.
Светодиодные лампы не содержат ртути и других опасных веществ и не требуют специальных способов утилизации. В отличие от люминесцентных и энергосберегающих ламп, большинство светодиодных ламп не содержат стекла, что повышает безопасность их использования.
Современные источники света обязаны алюминию не только составом подложки и эпитаксиальной структуры. В мощных LED светильниках алюминиевый корпус, помимо защитных функций, выполняет роль радиатора для отвода тепла от кристаллов.
Крупнейшим мировым производителем лейкосапфира является компания «Монокристалл» , которая импортирует свыше 1000 тонн особо чистого оксида алюминия в год.
Задача участников Алюминиевой Ассоциации — полностью обеспечить потребность РФ в окиси алюминия особой чистоты, которая по прогнозам достигнет 5 тысяч тонн к 2020 году, и наладить экспортные поставки не только сырья для производства светодиодов, но и готовой продукции .
В начале 2016 года компания Кама Кристалл Технолоджи запустила первую в России линию производства особо чистого оксида алюминия для выращивания монокристаллов лейкосапфиров. Продукция полученная на Кама Кристалл интересна и производителям катализаторов.
