Comparación exhaustiva de Clearceram y Zerodur

Ambos materiales son vitrocerámicos de gran estabilidad y baja dilatación térmica. Debido a sus excelentes propiedades mecánicas, se utilizan con frecuencia en industrias de alta tecnología, como lentes de telescopios astronómicos, componentes estructurales de exploración espacial, instrumentos de alta precisión, etc., que son equipos sensibles a los cambios de temperatura.

Conceptos básicos del vidrio de baja dilatación

¿Qué es el vidrio de baja expansión?

La baja expansión térmica significa que el material cambia poco cuando se somete a fluctuaciones de temperatura. Esta propiedad le confiere una gran resistencia al choque térmico, que es la principal causa de agrietamiento del material en aplicaciones prácticas. A continuación se indican algunos materiales de vidrio comunes con baja expansión térmica:

  • Vidrio borosilicato
  • Zerodur
  • Clearceram
  • ULE
  • Vidrio de aluminosilicato

Comparación de las principales características

Clearceram vs Zerodur

Contraste de color

Brillo amarillo de Zerodur frente al aspecto transparente de Clearceram
Comparado con el Zerodur, el aspecto claro de Clearceram tiene una gran transparencia y es más propicio para aplicaciones ópticamente claras.

Clearceram-vs-Zerodur

Ejemplo de estudio de caso

  • Pruebas de espejos de telescopio

    • Fuente: Estudio publicado en PubMed (Pruebas de estabilidad dimensional)
    • Metodología: Los espejos fabricados con Zerodur y Clearceram-Z se sometieron a ciclos térmicos (-40°C a +90°C) para medir la estabilidad.
    • Resultados:
      • Clearceram-Z: La deformación se mantuvo dentro de ±0,1 μm/m°C.
      • Zerodur: Las desviaciones alcanzaron ±0,2 μm/m°C.
    • Conclusión: Clearceram-Z demostró ser superior para sistemas ópticos de alta precisión que requieren una estabilidad térmica extrema.

  • Prueba de resistencia química

    • Fuente: Estudios comparativos OHARA y Schott sobre las pruebas de inmersión en ácido.
    • Hallazgos:
      • Ambos materiales resistieron la erosión superficial tras 24 horas en una solución de ácido clorhídrico 10%.
      • Las variaciones de rugosidad de la superficie fueron insignificantes (<0,01 μm).

  • Durabilidad mecánica en aplicaciones aeroespaciales

    • Referencia: Análisis técnico de Schott AG.
    • Resultado: La mayor resistencia a la flexión del Zerodur era ventajosa en los espejos aeroespaciales sometidos a grandes tensiones mecánicas.

Aplicaciones típicas de Clearceram y Zerodur

Asesoramiento en compras y mecanizado

Elegir al fabricante adecuado es especialmente importante. Tenemos amplia experiencia en el procesamiento de Zerodur y nos comprometemos a suministrar componentes cerámicos de precisión de alta calidad que cumplan o superen las expectativas del cliente. Si tiene necesidades de ingeniería, no dude en ponerse en contacto con nuestros expertos. Estaremos encantados de atenderle.

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Preguntas frecuentes

  • Zerodur es generalmente más adecuado para aplicaciones aeroespaciales debido a su probada experiencia en sistemas espaciales como el telescopio espacial Hubble. Su resistencia mecánica superior y su estabilidad dimensional en condiciones extremas lo hacen ideal para entornos de gran tensión, como durante el lanzamiento o en órbita.
  • Clearceram-Zaunque es excelente para los sistemas ópticos de precisión, se utiliza más comúnmente en aplicaciones en las que la dilatación térmica ultrabaja y la claridad óptica tienen prioridad sobre la robustez mecánica.
  • Composición y fabricación del material: La producción de Zerodur implica procesos complejos para conseguir sus excepcionales propiedades mecánicas y térmicas, especialmente para la óptica a gran escala.
  • Rendimiento espacial demostrado: Su certificación y su uso generalizado en aplicaciones espaciales suelen añadir una prima a su coste.
  • Demanda del mercado: El Zerodur se utiliza a menudo en proyectos únicos y a gran escala, como espejos de telescopio, donde la demanda de grandes volúmenes o piezas de gran tamaño aumenta los costes.
  • En comparación, Clearceram-Z se utiliza a menudo en aplicaciones de menor escala o menos exigentes mecánicamente, lo que puede reducir los gastos totales.
  • ULE® (vidrio de expansión ultrabaja): Producido por Corning, el ULE es un material de alto rendimiento con una dilatación térmica extremadamente baja, que suele utilizarse en espejos de telescopios y equipos semiconductores.
  • Astrositall: Una alternativa rentable para aplicaciones de estabilidad dimensional, utilizada habitualmente en óptica de precisión y espejos.
  • Cordierita: Aunque no es un sustituto directo, la cordierita ofrece una excelente estabilidad térmica y dimensional, especialmente para aplicaciones estructurales o industriales que requieren costes más bajos.
  • BOROFLOAT® y SUPREMAX®: Estos vidrios de borosilicato pueden utilizarse en aplicaciones en las que el coste y la durabilidad química son más importantes que la estabilidad térmica.
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