Zerodur
0±0.007×10という低い熱膨張係数-6/K
Zerodur ガラスセラミックは超低熱膨張係数を持ち、温度変化下でも優れた寸法安定性を維持し、機械的および熱的特性の変化を最小限に抑えることができるため、さまざまな高精度用途に適している。
メリット
- 高精度加工に対応。
- 温度変化に対する安定性が高い。
- 高い材料均質性、純度、構造均一性により、一貫した性能を実現。
- 荷重による変形が少ない。
- 酸や塩基を含む化学薬品に対する優れた耐性。
- 優れた真空適合性。
- 広い波長範囲で透明。
- 極めて低い熱膨張係数：0±0.007×10-⁶/K。
- 高い動作温度に耐える。
アプリケーション
- レーザージャイロスコープ用ミラー、ブラケット、コンポーネント
- 放射光X線ミラー
- 干渉計、光学テーブル、測長システム
- 分光計の光学部品
- レーザー干渉計と平面波面センサー
- 重力波検出器
- 人工衛星や天体望遠鏡の光学部品（ハッブル主鏡など）
- 超精密光学部品と大型望遠鏡ミラー基板
- X線望遠鏡用基板
- リングレーザージャイロスコープのアプリケーション
- 宇宙探査機用光学素子（彗星探査機など）
- フラットオプティクスとオプティカルフラット
- 宇宙技術用低膨張レーザー光学系
- 高精度光学測定用ガラス標準
- 機械式レーザー共振器部品
- 光ファイバー部品およびホルダー
- 軽量ハニカムサテライトミラーマウント
Zerodurプロパティ
機械的性質
| 物理的性質 | ゼロデュール® | ゼロデュール® K20 |
| 密度 ρ [g/cm³］ | 2.53 | 2.53 |
| ポアソン比 | 0.24 | 0.25 |
| 25°C - 600°C | 112 × 10-⁷/°C | 62 × 10-⁷/°F |
| ヌープ硬度 HK 0.1/20 (ISO9385) | 620 | 620 |
| 屈折率 nd | 1.5424 | -- |
| アッベ数 vd | 56.1 | -- |
| 20℃における熱伝導率λ [W/(m-K) | 1.46 | 1.63 |
| 20℃における熱拡散率 [10-⁶ m²/s］ | 0.72 | -- |
| 20℃における熱容量cp [J/(g-K) | 0.8 | 0.9 |
| 20℃におけるヤング率E [GPa]（平均値） | 90.3 | 84.7 |
| 580nmにおける内部透過率Ti／厚さ5mm | 0.95 | -- |
| 580nmにおける内部透過率Ti／厚さ10mm | 0.9 | -- |
| λ = 589.3 nmにおける応力光学係数K [10-⁶ MPa-¹] [10-⁶ MPa-¹]. | 3 | -- |
| 20℃における電気抵抗率 [Ω-cm］ | 2.6 × 10¹³ | -- |
| Tk100［℃］、ρ＝10⁸の温度［Ω・cm］ | 178 | -- |
化学的性質
| 化学的性質 | ゼロデュール | ゼロデュールK20 |
| 耐汚染性 | クラス0 | - |
| 気候抵抗 | クラス1 | - |
| 耐酸性クラス（ISO 8424） | 1 | - |
| 耐アルカリ性クラス（ISO 10629） | 1 | - |
| 耐加水分解性クラス（ISO 719） | HGB 1 | - |
| 20℃におけるヘリウムの透過率 [Atoms/(cm-s-bar) | 1.6 × 10⁶ | - |
| 100℃におけるヘリウムの透過率 [Atoms/(cm-s-bar) | 5.0 × 10⁷ | - |
| 200℃におけるヘリウムの透過率 [Atoms/(cm-s-bar) | 7.2 × 10⁸ | - |
熱膨張
| 熱膨張 | ゼロデュール |
| CTEグレード | CTE（0℃-50℃）*。 |
| ゼロジュール・エキスパンション・クラス2 | 0 ± 0.100 × 10-⁶/K |
| ZERODUR® エクスパンション クラス1 | 0 ± 0.050 × 10-⁶/K |
| ZERODUR® エクスパンション クラス0 | 0 ± 0.020 × 10-⁶/K |
| ZERODUR® エクスパンション クラス0 スペシャル | 0 ± 0.010 × 10-⁶/K |
| ZERODUR® エクスパンション クラス0 エクストリーム | 0 ± 0.007 × 10-⁶/K |
| ゼロデュール®テーラード | 調整済み ± 0.020 × 10-⁶/K (+0.010 ~ +0.010 × 10-⁶/K ご要望により) |
注：この値は参考値であり、バッチ条件により多少異なる場合がある。
機械加工 Zerodur
Zerodurで作られた精密部品は、通常、ダイヤモンド研削技術を用いて加工され、その後、必要に応じて化学機械的手法による光学研磨が行われる。 Zerodurを加工する際には、適切な切削工具の選択、切削速度のコントロール、材料の損傷を避けるための慎重な熱管理が極めて重要である。 機械加工後は、部品の表面に亀裂や欠けがないことを確認するため、徹底的な検査が欠かせない。 場合によっては、望ましい仕上げと性能基準を達成するために、超精密研磨が必要になることもあります。
ジュンドロ・セラミックス は、精密加工における長年の専門知識を活用し、常にお客様の仕様を満たし、それを上回る高品質のZerodur部品を製造することで、日常的な機能性と特殊な性能の両方を保証します。精密なZerodur機械加工が必要な場合、当社の専門家チームがお客様に合わせたソリューションでお手伝いいたします。 お問い合わせ お客様の機械加工のニーズにお応えします。
Zerodur 5軸加工
ビデオでは、ZerodurプロトタイプをCNCで加工する工程を紹介しています。
よくある質問
Zerodurガラスセラミックとは？
Zerodurは、熱膨張がゼロに近いことで知られる高度に特殊なガラスセラミック材料で、望遠鏡や計測機器などの精密光学・機械用途に最適です。
Zerodurの主な用途は？
Zerodurは、その卓越した寸法安定性と熱特性により、望遠鏡、科学機器用ミラー、レーザー光学系、半導体装置などの高精度機器に一般的に使用されている。
Zerodurグラスセラミックは従来のセラミックとどう違うのですか？
Zerodurは、温度変化により寸法が大きく変化することが多い従来のセラミックスとは異なり、熱膨張がゼロに近い独自の組成と構造を持っています。このため、Zerodurは高い安定性を必要とする用途に最適です。
Zerodurガラスセラミックは熱衝撃に強いですか？
はい、Zerodurは熱衝撃に対する優れた耐性を備えているため、損傷や歪みのリスクを負うことなく、急激な温度変化が起こりうる高温環境に適しています。
Zerodurガラスセラミックはどのような産業で使用されていますか？
Zerodurは、高い安定性と耐熱性が装置や機器の性能に不可欠な航空宇宙、光学、天文学、精密計測などの産業で広く使用されている。
Zerodurは機械加工が容易ですか？
Zerodurは高精度の機械加工が可能だが、硬くて脆いため、特殊な工具と技術を必要とする。所望の形状と表面仕上げを得るために、ダイヤモンド切削工具や研削工具を使用して加工されることが多い。
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