クリアセラムとZerodurの包括的比較

両材料とも、安定性の高い低熱膨張ガラスセラミック材料である。その優れた機械的特性から、天体望遠鏡のレンズ、宇宙開発の構造部品、高精度の機器など、温度変化に敏感な機器であるハイテク産業で頻繁に使用されている。

低膨張ガラスの基本コンセプト

低膨張ガラスとは？

熱膨張率が低いということは、材料が温度変動を受けてもほとんど変化しないということである。この特性は、実用的な用途で材料割れの主な原因となる熱衝撃に対して強い耐性を持つことになる。以下に、低熱膨張の一般的なガラス材料を示す：

主な特徴の比較

クリアセラム vs Zerodur

カラーコントラスト

黄色の光沢 Zerodur 対クリアセラムの透明な外観
Zerodurに比べ、クリアセラムは透明度が高く、光学的にクリアな用途に適している。

ケーススタディ例

望遠鏡ミラーのテスト
- ソース 研究発表 パブコメ (寸法安定性試験)
- 方法論： Zerodurおよびクリアセラム-Zから作製したミラーを熱サイクル（-40℃～+90℃）に供し、安定性を測定した。
- 結果
  - クリアセラム-Z 変形は±0.1μm/m℃以内であった。
  - Zerodur： 偏差は±0.2μm/m℃に達した。
- 結論クリアセラム-Zは、極めて高い熱安定性が要求される高精度の光学系に優れていることが証明された。
耐薬品性試験
- ソース 酸浸漬試験に関するオハラとショットの比較研究。
- 調査結果
  - どちらの材料も、10%塩酸水溶液に24時間浸漬しても表面侵食に抵抗した。
  - 表面粗さのばらつきはごくわずかであった（<0.01μm）。
航空宇宙用途における機械的耐久性
- 参考までに： テクニカル分析 ショットAG.
- 成果だ： Zerodurの高い曲げ強度は、高い機械的応力を受ける航空宇宙用ミラーに有利であった。

クリアセラムとZerodurの代表的な使用例

調達と加工に関するアドバイス

適切なメーカーを選ぶことは特に重要です。当社は、Zerodur加工において豊富な経験を有しており、お客様のご期待を上回る高品質の精密セラミック部品を提供することをお約束いたします。エンジニアリングのニーズがございましたら、お気軽に当社の専門家にご相談ください。喜んでサービスを提供させていただきます。

よくある質問

クリアセラム-ZとZerodur、どちらの材料が航空宇宙用途に適していますか？

Zerodur は、ハッブル宇宙望遠鏡のような宇宙ベースのシステムで実績があるため、一般に航空宇宙用途に適している。過酷な条件下での優れた機械的強度と寸法安定性により、打ち上げ時や軌道上などの高ストレス環境に最適です。
クリアセラム-Z精密光学システムには最適ですが、機械的堅牢性よりも超低熱膨張と光学的透明性が優先される用途でより一般的に使用されます。

なぜZerodurはクリアセラム-Zより高いのですか？

素材構成と製造： Zerodurの製造には、特に大型光学部品向けの卓越した機械的・熱的特性を実現するための複雑な工程が含まれる。
実証されたスペースグレードのパフォーマンス： その認証と宇宙用途での広範な使用は、しばしばそのコストにプレミアムを加える。
市場の需要： Zerodurは、望遠鏡のミラーのような、大量生産または大きなピースへの要求がコストを増加させる、ユニークで大規模なプロジェクトでよく使用されます。
それに比べてクリアセラム-Zは、小規模な用途や機械的負荷の少ない用途で使用されることが多く、全体的なコストを削減できる。

クリアセラム-ZやZerodurに代わるガラスセラミック材料はありますか？

ULE®（超低膨張ガラス）： コーニングが製造するULEは、熱膨張が極めて小さい高性能材料で、望遠鏡のミラーや半導体装置によく使用される。
アストロシタル 精密光学部品やミラーによく使用される、寸法安定性用途の費用対効果の高い代替品。
コーディエライト： 直接の代替物ではないが、コーディエライトは優れた熱安定性と寸法安定性を提供し、特に低コストを必要とする構造用途や工業用途に適している。
BOROFLOAT®とSUPREMAX®である： これらのホウケイ酸ガラスは、熱安定性よりもコストや化学的耐久性が重視される用途に使用できる。