Zerodur
Wärmeausdehnungskoeffizient von nur 0 ± 0,007 × 10-6/K
Die Glaskeramik Zerodur hat einen extrem niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten, der es ihr ermöglicht, auch bei Temperaturschwankungen eine ausgezeichnete Formstabilität zu bewahren, wobei sich die mechanischen und thermischen Eigenschaften nur minimal ändern, Geeignet für die Leichtbearbeitunghäufig in hochpräzisen Anwendungen eingesetzt
Vorteile
- Unterstützt hochpräzise Bearbeitung.
- Äußerst stabil gegenüber Temperaturschwankungen.
- Hohe Materialhomogenität, Reinheit und strukturelle Einheitlichkeit für gleichbleibende Leistung.
- Minimale Verformung unter Last.
- Außergewöhnliche Beständigkeit gegen Chemikalien, einschließlich Säuren und Basen.
- Hervorragende Vakuumverträglichkeit.
- Transparent über einen breiten Wellenlängenbereich.
- Äußerst niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient: 0 ± 0,007 × 10-⁶/K.
- Verträgt hohe Betriebstemperaturen.
Anwendungen
- Laser-Gyroskopspiegel, Halterungen und Komponenten
- Synchrotron-Röntgenstrahlenspiegel
- Interferometer, optische Tische und Längenmesssysteme
- Optische Komponenten des Spektrometers
- Laserinterferometer und planare Wellenfrontsensoren
- Gravitationswellendetektoren
- Optische Komponenten für Satelliten und astronomische Teleskope (z. B. Hubble-Hauptspiegel)
- Ultrapräzisionsoptiken und große Teleskopspiegelsubstrate
- Substrate für Röntgenteleskope
- Ringlaser-Gyroskop-Anwendungen
- Optische Elemente für Raumsonden (z. B. Kometensonden)
- Flache Optiken und optische Flächen
- Laseroptiken mit geringer Ausdehnung für die Raumfahrttechnik
- Glasstandards für hochpräzise optische Messungen
- Mechanische Laserresonatorteile
- Faseroptische Komponenten und Halterungen
- Leichte Satellitenspiegelhalterungen aus Wabenstruktur
- Halbleiterlithographieteile
- Wafer-Stepper-Komponenten
Zerodur Eigenschaften
Mechanische Eigenschaften
| Physikalische Eigenschaften | ZERODUR® | ZERODUR® K20 |
| Dichte ρ [g/cm³] | 2.53 | 2.53 |
| Poissonsche Zahl | 0.24 | 0.25 |
| CTE 25°C - 600°C | 112 × 10-⁷/°C | 62 × 10-⁷/°F |
| Knoop-Härte HK 0,1/20 (ISO9385) | 620 | 620 |
| Brechungsindex nd | 1.5424 | -- |
| Abbe-Zahl vd | 56.1 | -- |
| Wärmeleitfähigkeit λ bei 20°C [W/(m-K)] | 1.46 | 1.63 |
| Temperaturleitfähigkeitsindex bei 20°C [10-⁶ m²/s] | 0.72 | -- |
| Wärmekapazität cp bei 20°C [J/(g-K)] | 0.8 | 0.9 |
| Elastizitätsmodul E bei 20°C [GPa] (Mittelwert) | 90.3 | 84.7 |
| Innerer Transmissionsgrad Ti bei 580 nm / 5 mm Dicke | 0.95 | -- |
| Innerer Transmissionsgrad Ti bei 580 nm / 10 mm Dicke | 0.9 | -- |
| Optischer Spannungskoeffizient K bei λ = 589,3 nm [10-⁶ MPa-¹] | 3 | -- |
| Elektrischer Widerstand bei 20°C [Ω-cm] | 2.6 × 10¹³ | -- |
| Tk100 [°C], Temperatur für ρ = 10⁸ [Ω-cm] | 178 | -- |
Chemische Eigenschaften
| Chemische Eigenschaften | ZERODUR®. | ZERODUR® K20 |
| Fleckenbeständigkeit | Klasse 0 | - |
| Klimaresistenz | Klasse 1 | - |
| Säureresistenzklasse (ISO 8424) | 1 | - |
| Alkalibeständigkeitsklasse (ISO 10629) | 1 | - |
| Hydrolytische Beständigkeitsklasse (ISO 719) | HGB 1 | - |
| Heliumpermeabilität bei 20°C [Atome/(cm-s-bar)] | 1.6 × 10⁶ | - |
| Heliumpermeabilität bei 100°C [Atome/(cm-s-bar)] | 5.0 × 10⁷ | - |
| Heliumpermeabilität bei 200°C [Atome/(cm-s-bar)] | 7.2 × 10⁸ | - |
Thermische Ausdehnung
| Thermische Ausdehnung | ZERODUR®. |
| CTE-Bewertungen | CTE (0°C-50°C)* |
| ZERODUR® Erweiterung Klasse 2 | 0 ± 0.100 × 10-⁶/K |
| ZERODUR® Erweiterung Klasse 1 | 0 ± 0.050 × 10-⁶/K |
| ZERODUR® Erweiterung Klasse 0 | 0 ± 0.020 × 10-⁶/K |
| ZERODUR® Expansionsklasse 0 SPEZIAL | 0 ± 0.010 × 10-⁶/K |
| ZERODUR® Ausdehnung Klasse 0 EXTREME | 0 ± 0.007 × 10-⁶/K |
| ZERODUR® ZUGESCHNITTEN | TAILORED ± 0,020 × 10-⁶/K (+0,010 ~ +0,010 × 10-⁶/K auf Anfrage) |
Hinweis: Dieser Wert dient nur als Anhaltspunkt und kann je nach den Chargenbedingungen leicht variieren.
Bearbeitung Zerodur
Präzisionsbauteile aus Zerodur werden in der Regel mit Diamantschleiftechniken bearbeitet, gefolgt von optischem Polieren mit chemisch-mechanischen Methoden, falls erforderlich. Bei der Bearbeitung von Zerodur ist es von entscheidender Bedeutung, geeignete Schneidwerkzeuge auszuwählen, die Schnittgeschwindigkeiten zu kontrollieren und die Hitze sorgfältig zu steuern, um Materialschäden zu vermeiden. Nach der Bearbeitung ist eine gründliche Inspektion erforderlich, um sicherzustellen, dass die Oberflächen der Teile frei von Rissen oder Ausbrüchen sind. In einigen Fällen kann ein Ultrapräzisionspolieren erforderlich sein, um die gewünschten Oberflächen- und Leistungsstandards zu erreichen.
Jundro Keramiken nutzt jahrelanges Know-how in der Präzisionsbearbeitung zur Herstellung von hochwertige Zerodur-Komponenten die die Kundenspezifikationen durchweg erfüllen oder übertreffen und sowohl die alltägliche Funktionalität als auch spezielle Leistungen gewährleisten. Wenn Sie eine Zerodur-Präzisionsbearbeitung benötigen, steht unser Expertenteam bereit, Sie mit maßgeschneiderten Lösungen zu unterstützen. Kontakt heute für Ihren Bearbeitungsbedarf.
Zerodur 5-Achsen-Bearbeitung
Unser Video zeigt den Prozess der CNC-Bearbeitung von Zerodur-Prototypen
Häufig gestellte Fragen
Zerodur ist ein von SCHOTT entwickeltes glaskeramisches Material mit einem extrem niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE ~0 ± 0,02 × 10-⁶/K). Es wird häufig verwendet in Präzisionsoptik, Astronomie, Lasersysteme und Halbleiterprüfgeräte aufgrund seiner Formbeständigkeit und hervorragenden Homogenität.
Zu den gängigen Alternativen gehören:
ULE® (Ultra-Low Expansion Glas) - Corning
ClearCeram®-Z - Ohara
Quarzglas (hochreiner Quarz) - niedriger CTE, aber nicht so nahe an Null
Sitall/ Astrositall (Russland) - Glaskeramik ohne Ausdehnung
Diese Materialien werden typischerweise in optischen Bänken, Spiegeln, Messsystemen und thermisch stabilen Rahmen verwendet.
Beide sind ausgezeichnet, aber:
Zerodur Angebote bessere langfristige Formstabilität, höhere Steifigkeit und hervorragende Homogenität für große Optiken (z. B. Teleskopspiegel).
ULE hat eine etwas geringere Dichte und wird für bestimmte UV-optische Anwendungen und kleinere Präzisionskomponenten.
Für die meisten optischen Ultrapräzisionsspiegel und Metrologiesysteme, Zerodur ist im Allgemeinen die bevorzugte Wahl.
Minimal. Zerodur unterhält sehr geringe thermische Ausdehnung, stabilen Modul und kein Ausgasen unter Vakuum. Unter kryogenen Bedingungen bleibt seine WAK-Kurve im Vergleich zu anderen Materialien extrem flach, wodurch es sich für folgende Anwendungen eignet Weltraumoptik, Kryo-Laser und Vakuum-Interferometriesysteme.
Jundro Keramiken liefert mehrere Qualitäten von Zerodur-Glaskeramik, darunter:
Standard Zerodur für optische/strukturelle Teile
Zerodur-Extrem niedrige Expansion (CTE-ausgewählte Sorten) für die Metrologie
Sorten mit hoher Homogenität für Optiken, Lasersysteme und wissenschaftliche Instrumente
Wir bieten auch Präzisionsschleifen, Polieren und 5-Achsen-Bearbeitung für kundenspezifische Zerodur-Komponenten.
Ja. Zerodur eignet sich hervorragend für Prototyping kleiner optischer oder struktureller Komponenten weil es sich gut bearbeiten und polieren lässt.
Typische Vorlaufzeiten von Jundro Keramiken:
Prototypische Teile: 1-3 Wochen je nach Komplexität
Hochpräzise Optiken oder große Blöcke: 3-6 Wochen
Wir bieten Materialrückverfolgbarkeit, CTE-Zertifikate und vollständige QC-Berichte mit jeder Charge.
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