ZERODUR bewerkbaar glaskeramiek

ZERODUR is een hoogwaardige-glaskeramiek- die bekend staat om zijn meest opvallende kenmerk: een thermische uitzettingscoëfficiënt (CTE) van bijna nul, die uitzonderlijke maatvastheid biedt over een breed temperatuurbereik. Hoewel de naam 'keramiek' bevat, is het technisch gezien een glas dat een speciale warmtebehandeling (keramisering) ondergaat, waardoor uniform verdeelde nano-kristallen binnen de structuur worden gevormd, waardoor het zijn unieke fysieke eigenschappen krijgt. De term "bewerkbaar" verwijst naar het feit dat het relatief gemakkelijk kan worden gevormd met behulp van conventionele glasbewerkingstechnieken (zoals snijden, boren, slijpen) in zijn "groene" staat vóór de uiteindelijke keramisering. Vervolgens wordt het door deze warmtebehandeling omgezet in de uiteindelijke toestand van nul-expansie.

• Extreme thermische stabiliteit en vrijwel geen uitzetting-: de gemiddelde thermische uitzettingscoëfficiënt is bijna nul over een breed temperatuurbereik rond kamertemperatuur. Dit betekent dat veranderingen in de omgevingstemperatuur vrijwel geen dimensionale verandering in het materiaal veroorzaken, wat het belangrijkste voordeel is als substraat voor uiterst nauwkeurige platforms en optische componenten.
• Uitstekende structurele homogeniteit en isotropie: De interne structuur van het materiaal is uniform en de fysieke eigenschappen (zoals uitzettingscoëfficiënt, Young's modulus) zijn consistent in alle richtingen, waardoor vervorming of spanningsproblemen veroorzaakt door richtingsverschillen worden vermeden.
• Hoge hardheid en slijtvastheid: het heeft een hoge oppervlaktehardheid, goede slijtvastheid en krasbestendigheid, waardoor het geschikt is voor toepassingen die oppervlakteprecisie op lange termijn vereisen.
• Goede chemische stabiliteit: het vertoont een goede weerstand tegen water, zuren, logen en organische oplosmiddelen, geschikt voor verschillende omgevingen.
• Vacuümcompatibiliteit: het materiaal is niet-poreus, niet-hygroscopisch en heeft een extreem lage ontgassingssnelheid, waardoor het volledig voldoet aan de vereisten voor hoog- en ultra-hoogvacuümomgevingen.
• Bewerkbaarheid: In de staat van "groen glas" vóór de definitieve keramisering, kan het machinaal worden bewerkt. Na volledige keramisering, hoewel erg hard, kan het nog steeds ultra-precies worden geslepen en gepolijst met diamantgereedschappen om een ​​optische oppervlaktekwaliteit te bereiken.

• Thermische uitzettingscoëfficiënt (CTE, 0 graden tot 50 graden): ≈ 0 ± 0,10 x 10⁻⁶ /K (er zijn verschillende nauwkeurigheidsgraden beschikbaar, bijv. "Klasse 0", "Klasse 1", "Klasse 2", met variërende bereiken).
• Dichtheid: Ongeveer 2,53 g/cm³.
• Young's modulus: ongeveer 90,3 GPa.
• Poisson-ratio: ongeveer 0,24.
• Thermische geleidbaarheid (20 graden): Ongeveer 1,46 W/(m·K).
• Specifieke warmtecapaciteit (20 graden): Ongeveer 0,80 J/(g·K).
• Maximale bedrijfstemperatuur (lange- termijn): ongeveer 500 graden.
• Transparantie: ondoorzichtig, meestal wit of licht van kleur.

Gebaseerd op zijn ongeëvenaarde dimensionale stabiliteit en uitgebreide fysieke eigenschappen, wordt ZERODUR veel gebruikt in velden met extreem veeleisende eisen voor weerstand tegen thermische vervorming en stabiliteit op lange termijn:

• Hoogwaardige optica en astronomie:

Spiegelplaten voor grote astronomische telescopen: het materiaal bij uitstek voor primaire en secundaire spiegels van grote grond- en ruimtetelescopen wereldwijd (bijvoorbeeld de Very Large Telescope VLT, de Large Synoptic Survey Telescope LSST).

Optische systemen voor lithografiemachines: gebruikt voor reflectorsubstraten in kernapparatuur voor de productie van halfgeleiders, zoals Extreme Ultraviolet (EUV) lithografiescanners.

Hoge-precisiereflectoren en platte spiegels: gebruikt in laserinterferometers, aardobservatiesystemen per satelliet en ruimtetelescopen.

• Precisiemeting en metrologie:

Referentieschalen en Etalons: Dient als zeer stabiele fysieke standaarden voor lengte- en hoekmetingen.

Optische holtes voor lasergyroscopen: Biedt een stabiele resonantieholte voor traagheidsnavigatiesystemen met hoge-precisie.

Interferometerplatforms en -basissen: gebruikt in ultra-precieze meetapparatuur zoals zwaartekrachtgolfdetectoren (bijv. LIGO) en meetsystemen voor oppervlaktetopografie op nanoschaal-schaal.

• Apparatuur voor de productie en inspectie van halfgeleiders:

Waferplatforms en dradenkruisplatforms: vervoert siliciumwafels of dradenkruizen in lithografie- en inspectieapparatuur, waarvoor thermische stabiliteit en vlakheid op nanometerniveau-niveau vereist is.

Basissen voor Precision Motion-platforms: Biedt een stijve en stabiele basis voor de precisiepositioneringssystemen van dergelijke apparatuur.

• Lucht- en ruimtevaart en wetenschappelijk onderzoek:

Satellietstructurele componenten en optische ondersteuningsstructuren: Behoudt vorm en afmetingen in de drastisch veranderende temperatuuromgeving van de ruimte.

Hoog-experimenteel apparaat voor energiefysica: zoals steunstructuren of reflectoren voor deeltjesdetectoren.

Populaire tags: ZERODUR machinaal bewerkbare glaskeramiek, ZERODUR machinaal bewerkbare glaskeramiek fabrikanten, leveranciers, fabriek