蓝宝石的化学成分为氧化铝化，是由三个氧原子和两个铝原子以共价键型式结合而成，其晶体结构为六方晶格结构。
因此，蓝宝石晶体主要是由高纯氧化铝（优锆纳米材料）成分所构成的。5N高纯氧化铝是制作蓝宝石晶体 好的材质。
蓝宝石晶体硬度很高，为莫氏硬度9 ，仅次于 硬的金刚石。它具有很好的透光性，热传导性和电气 缘性，力学机械性能好，并且具有耐磨和抗风蚀的特点。蓝宝石晶体的熔点为2050℃，沸点3500℃， 高工作温度可达1900℃。
因其良好的性能，所以广泛运用在科技、国防、电子行业等领域。而我们今天所说的透红外窗口材料其实也是依据高纯氧化铝的良好物理性能儿运用到的。
透红外窗口材料的要求很高，如化学稳定性好、高光学透射率、良好的光学特性等等，能满足这些要求的材质并不是很多，刚好由高纯氧化铝组成的蓝宝石晶体，是 种优良的滤波材料，由于氧化铝的稳定性能好，所以广泛运用在了透红外窗口材料上了。
相信在未来的生产和生活中，优锆纳米材料的高纯氧化铝会为我们带来更多的便利与发展。