Ingenieure und Einkäufer in Bereichen wie Präzisionsoptik, Halbleiter und Lasersysteme benötigen für ihre Ausrüstungskomponenten häufig Materialien mit extrem niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Glas mit niedrigem Ausdehnungskoeffizienten kann die thermische Verformung minimieren und die Dimensionsstabilität erhalten. Heute vergleiche ich die fünf am häufigsten verwendeten Materialien mit niedrigem Ausdehnungskoeffizienten - Zerodur, ULE, ClearCeram (Glaskeramik), BF33 (Borofloat 33) und Fused Silica -, um Ihnen bei der Auswahl des Materials zu helfen, das Ihren Anforderungen am besten entspricht.
Werkstoff-Profile
Mikrokristalline Glaskeramik, erhältlich in einer Vielzahl von anpassbaren Wärmeausdehnungsklassen (Klicken Sie hier, um detaillierte Noten zu sehen). Es bietet eine ausgezeichnete Dimensionsstabilität und eignet sich für eine hochpräzise Bearbeitung.
Warum es wählen: Am besten geeignet für große Optiken und Anwendungen, die Stabilität im Submikrometerbereich über Zeit und Temperaturzyklen erfordern.
Quarzglas-Variante mit spezieller Zusammensetzung, um einen CTE-Wert von nahezu Null zu erreichen.
Warum es wählen: Hervorragend geeignet für ultrastabile optische Kavitäten und Laser-Referenzstrukturen.
Die kontrollierte Kristallisation reduziert den CTE und verbessert die Zähigkeit.
Warum es wählen: Ausgewogenes Verhältnis von geringer Ausdehnung, Schlagfestigkeit und Bearbeitbarkeit; gut geeignet für optische Baugruppen mittlerer Präzision.
Borosilikatglas mit mäßig niedrigem WAK, ausgezeichneter chemischer Beständigkeit und hoher Transmission im sichtbaren Wellenlängenbereich.
Warum wählen Sie es? Kostengünstig für Halbleiterprozessfenster, Prüfanschlüsse und Laborgeräte, bei denen eine extrem niedrige Drift nicht zwingend erforderlich ist.
Hochreines Siliziumdioxidglas mit extrem geringer Wärmeausdehnung und hervorragender optischer Transmission vom tiefen UV bis zum NIR.
Warum es wählen: Ideal, wenn eine geringe thermische Drift, UV-Kompatibilität und eine hohe Laserschadensschwelle erforderlich sind. Häufig bevorzugt für Präzisionsphotonik, Lasersysteme und anspruchsvolle Halbleiterfenster.
CTE-Vergleichstabelle
| Material | Typischer WAK (α, ×10-⁶ /K) |
| Zerodur | ~0 ±0.02 |
| ULE | ~0 ±0.03 |
| ClearCeram | ~0 ±0.1 |
| BF33 | ≈3.3 |
| Fused Silica | ≈0.5 |
Praktischer Leitfaden für die Auswahl
Benötigen Sie absolute langfristige Dimensionsstabilität (nm-Skala)? → ULE / Zerodur.
Benötigen Sie einen niedrigen WAK und eine bessere mechanische Zähigkeit? → ClearCeram / Zerodur
Sie benötigen ein optisches Fenster mit chemischer Beständigkeit und mäßiger Wärmeleistung? → BF33.
Benötigen Sie einen niedrigen WAK, eine hohe UV-Durchlässigkeit oder eine hohe Laser-Schadensschwelle? → Fused Silica.
Sie haben ein knappes Budget für unkritische thermische Umgebungen? → Je nach den optischen Anforderungen sind BF33- oder kostengünstigere Substrate zu prüfen.
Glasbearbeitung mit geringer Wärmeausdehnung
Jundro verfügt über umfangreiches Fachwissen bei der Bearbeitung ultraharter Materialien und über reiche Erfahrung bei der Herstellung komplexer Geometrien, einschließlich gekrümmter Oberflächen, komplizierter Formen, Wabenstrukturen und leichter Strukturen. Unsere optischen Komponenten erreichen eine Ebenheitsgenauigkeit von bis zu 1/20λ, und wir können auch optische Beschichtungsdienste anbieten. Wenn Sie Bedarf an Materialbearbeitung haben, können Sie sich gerne an uns wenden.
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