سرامیک شیشه ای قابل ماشین کاری ZERODUR

ZERODUR یک-شیشه-سرامیک با کارایی بالا است که به دلیل برجسته‌ترین ویژگی آن شناخته می‌شود: ضریب انبساط حرارتی (CTE) نزدیک به صفر، که پایداری ابعادی استثنایی را در محدوده دمایی وسیع ارائه می‌کند. اگرچه این نام حاوی "سرامیک" است، اما از نظر فنی شیشه ای است که تحت یک عملیات حرارتی خاص (سرامیزاسیون) قرار می گیرد و نانو کریستال هایی با توزیع یکنواخت در ساختار خود ایجاد می کند که به آن خواص فیزیکی منحصر به فرد می دهد. اصطلاح "قابل ماشین کاری" به این واقعیت اشاره دارد که می توان آن را با استفاده از تکنیک های معمولی شیشه کاری (مانند برش، سوراخ کردن، سنگ زنی) در حالت "سبز" قبل از سرامیزاسیون نهایی، نسبتاً آسان شکل داد. متعاقباً از طریق این عملیات حرارتی به حالت انبساط صفر نهایی تبدیل می‌شود.

• پایداری حرارتی شدید و انبساط نزدیک{0}صفر: میانگین ضریب انبساط حرارتی آن در محدوده دمایی وسیع در اطراف دمای اتاق نزدیک به صفر است. این بدان معناست که تغییرات دمای محیط تقریباً هیچ تغییری در ابعاد مواد ایجاد نمی‌کند، که مزیت اصلی آن به عنوان بستری برای پلت‌فرم‌ها و اجزای نوری با دقت بالا-است.
• همگنی و همسانگردی ساختاری عالی: ساختار داخلی ماده یکنواخت است و خواص فیزیکی آن (مانند ضریب انبساط، مدول یانگ) در همه جهات ثابت است و از تغییر شکل یا استرس ناشی از تفاوت‌های جهت جلوگیری می‌کند.
• سختی بالا و مقاومت در برابر سایش: دارای سختی سطح بالا، مقاومت در برابر سایش خوب و مقاومت در برابر خراش است و برای کاربردهایی که نیاز به دقت سطح طولانی مدت دارند مناسب است.
• پایداری شیمیایی خوب: مقاومت خوبی در برابر آب، اسیدها، قلیایی ها و حلال های آلی، مناسب برای محیط های مختلف از خود نشان می دهد.
• سازگاری با خلاء: این ماده غیر-متخلخل، غیر-رطوبت‌بین است و دارای نرخ خروج گاز بسیار پایین است که به طور کامل الزامات محیط‌های با خلاء بالا و فوق{2}}را برآورده می‌کند.
• قابلیت ماشینکاری: در حالت "شیشه سبز" قبل از سرامیزاسیون نهایی، می توان آن را ماشین کاری کرد. پس از سرامیز کردن کامل، اگرچه بسیار سخت است، اما همچنان می‌توان آن را با دقت فوق‌العاده-زمین کرد و با استفاده از ابزارهای الماسی برای دستیابی به کیفیت سطح نوری صیقل داد.

• ضریب انبساط حرارتی (CTE، 0 درجه تا 50 درجه): ≈ 0 ± 0.10 x 10-6 /K (درجات دقت متفاوتی موجود است، به عنوان مثال، "کلاس 0"، "کلاس 1"، "کلاس 2"، با محدوده های متفاوت).
• چگالی: تقریباً 2.53 گرم بر سانتی متر مکعب.
• مدول یانگ: تقریباً 90.3 گیگا پاسکال.
• نسبت پواسون: تقریباً 0.24.
• رسانایی حرارتی (20 درجه): تقریباً 1.46 W/(m·K).
• ظرفیت حرارتی ویژه (20 درجه): تقریباً 0.80 J/(g·K).
• حداکثر دمای عملیاتی (طولانی-): تقریباً 500 درجه.
• شفافیت: مات، معمولاً سفید یا رنگ روشن.

بر اساس پایداری ابعادی بی‌نظیر و ویژگی‌های فیزیکی جامع، ZERODUR به طور گسترده در زمینه‌هایی با الزامات بسیار سخت برای مقاومت در برابر تغییر شکل حرارتی و پایداری طولانی مدت استفاده می‌شود:

• اپتیک و ستاره شناسی پیشرفته-:

آینه‌های خالی برای تلسکوپ‌های نجومی بزرگ: ماده انتخابی برای آینه‌های اولیه و ثانویه تلسکوپ‌های اصلی زمینی- و فضایی در سراسر جهان (مثلاً تلسکوپ بسیار بزرگ VLT، تلسکوپ سینوپتیک بزرگ LSST).

سیستم‌های نوری برای ماشین‌های لیتوگرافی: برای زیرلایه‌های بازتابنده در تجهیزات تولید نیمه‌رسانای هسته‌ای مانند اسکنرهای لیتوگرافی فرابنفش شدید (EUV) استفاده می‌شود.

بازتابنده‌های دقیق- و آینه‌های تخت: در تداخل‌سنج‌های لیزری، سیستم‌های رصد زمین ماهواره‌ای و تلسکوپ‌های فضایی استفاده می‌شوند.

• اندازه گیری دقیق و مترولوژی:

مقیاس های مرجع و اتالون ها: به عنوان استانداردهای فیزیکی بسیار پایدار برای اندازه گیری طول و زاویه عمل می کند.

حفره های نوری برای ژیروسکوپ های لیزری: یک حفره تشدید پایدار برای سیستم های ناوبری اینرسی با دقت بالا- فراهم می کند.

سکوها و پایه های تداخل سنج: در تجهیزات اندازه گیری فوق العاده{0}دقیق مانند آشکارسازهای امواج گرانشی (مانند LIGO) و سیستم های اندازه گیری توپوگرافی سطح در مقیاس نانو- استفاده می شود.

• تجهیزات ساخت نیمه هادی و بازرسی:

مراحل ویفر و مراحل رتیکل: ویفرهای سیلیکونی یا رتیکول ها را در تجهیزات لیتوگرافی و بازرسی حمل می کند که به پایداری و مسطح بودن حرارتی{0} نانومتری نیاز دارد.

پایه های سکوهای حرکتی دقیق: پایه ای سفت و سخت برای سیستم های موقعیت یابی دقیق چنین تجهیزاتی فراهم می کند.

• هوافضا و تحقیقات علمی:

اجزای ساختاری ماهواره و سازه های پشتیبانی نوری: شکل و ابعاد را در محیط دمایی در حال تغییر شدید فضا حفظ می کند.

دستگاه‌های تجربی فیزیک انرژی بالا: مانند ساختارهای پشتیبانی یا بازتابنده‌های آشکارسازهای ذرات.

تگ های محبوب: سرامیک شیشه ای ماشینکاری ZERODUR، تولید کنندگان، تامین کنندگان، کارخانه سرامیک شیشه ای ماشینکاری ZERODUR