真空应用为何追求极致轻质材料

在要求苛刻的真空系统领域,每克材料都至关重要。无论是在半导体光刻、空间光学还是量子仪器领域,工程师们都在不断追求最佳设计--选择重量轻、热稳定性好、放气率低的材料。轻量化不仅要减轻重量,还要确保在真空环境中实现精度、热稳定性和机械完整性的完美平衡。.

真空工程中的轻量化设计为何重要

减少真空系统中部件的质量可带来一系列好处:

增强结构稳定性--较低的质量可最大限度地减少重力下垂和机械应力。.

改进动态响应--更轻的部件可实现更快的运动和振动控制。.

热均匀性 - 减少热惯性,在温度循环或烘烤过程中更快实现稳定。.

降低污染风险--轻质材料通常需要较少的结构支撑,从而将可能产生废气的接缝和紧固件数量降至最低。.

在卫星有效载荷、计量室和激光谐振器等精密系统中,这些改进直接转化为更高的可靠性、更好的光学对准和更长的系统寿命。.

真空工程

Zerodur- 带有热零点功能的轻型精密机器

Schott AG 的 Zerodur 是一种高性能玻璃陶瓷,以其接近零的热膨胀系数而著称。除了出色的热性能外,Zerodur 在精密加工方面也表现出色,可加工成蜂窝状、肋状或轻质镜面基板,在保持刚性和光学平面度的同时,重量最多可减轻 70%。这使它成为真空和低温环境下的一种重要材料(例如,在真空和低温环境下)。了解有关 Zerodur 性能参数和应用的更多信息).

Zerodur 光刻玻璃

碳化硅 (SiC) - 轻质设计的结构支柱

碳化硅在高硬度、低密度和出色的热效率之间实现了独特的平衡,是所有工程材料中硬度重量比最高的材料。这使其成为需要极高机械强度和热控制的应用领域的首选。通过烧结和数控机床加工大大减轻了重量,从而可以制造出既能保持强度又能控制质量的大型反射镜和真空结构。.

(点击了解碳化硅的性能和应用)

SIC 陶瓷卡盘

Macor--用于快速真空原型制造的可加工玻璃陶瓷

Macor 由康宁公司(Corning Incorpor)开发,是一种可加工的玻璃陶瓷,为定制和原型开发应用提供了高效的解决方案。它可以通过高精度加工制造复杂的微米级结构,同时还具有出色的电绝缘性、热稳定性和低放气性,因此适用于超高真空(UHV)环境。其快速灵活的周转时间使其成为研发和实验装置的理想选择。(点击了解有关 Macor 性能和应用的更多信息)

Macor 陶瓷加工
真空应用

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未来之路--整合多种材料的轻质解决方案

真空系统的未来在于 混合轻质设计, 结合每种材料的独特优势:

  • Zerodur 对于 光学稳定性和超平精度

  • SiC 对于 机械强度和热控制

  • 马科 对于 快速成型和灵活设计

随着真空行业在以下因素的推动下不断发展 量子研究, 半导体微型化航天创新-实现的能力 极致轻质精密 将定义下一代高性能系统。.

轻量化设计不仅仅是一个机械目标,更是实现以下目标的核心战略 精度更高、稳定性更长、效率更高 未来的真空技术。.