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Optik

Keramikspiegel, Optik & Strukturen für Messung & Bildgebung in der Luft- und Raumfahrt

CoorsTek Siliziumkarbide (SiC) wurden speziell für optische und bildgebende Anwendungen, die eine hohe Festigkeit und geringe Masse sowie Wärmestabilität erfordern, entwickelt und optimiert. Unsere Siliziumkarbide sind die ideale Wahl für Spiegel, Focal-Plane-Array-Komponenten und Strukturträger in der Luft- und Raumfahrt sowie für spezielle bodengestützte optische Systeme. Optische Systeme aus Siliziumkarbid werden für geringe Masse, geringe Komplexität und athermische Designs entwickelt, um die Leistung und Zuverlässigkeit optischer Systeme zu verbessern.

Ultrasic™ DIREKT GESINTERTES SILIZIUMKARBID

Das gesinterte CoorsTek UltraSiC Siliziumkarbid ist mit einer einphasigen polykristallinen Struktur für äußerst stabile Werkstoffeigenschaften über umfangreiche Temperaturbereiche optimiert. Die geringe Wärmeausdehnung und hohe Wärmeleitfähigkeit sorgen für eine außergewöhnlich stabile optische Leistung sowohl in transienten als auch in stationären Umgebungen. Darüber hinaus bieten das hohe Elastizitätsmodul und die niedrige Dichte eines der höchsten Verhältnisse zwischen Festigkeit und Gewicht, das in optischen Substraten zu finden ist.

CVD SiliZIUMKARBID

CVD Siliziumkarbid ist ein chemisch aufgedampftes Material mit ultrahoher Reinheit, das als optische Ummantelung für UltraSiC Werkstoffe verwendet wird. 

Luft- und Raumfahrtspiegel

Spiegel für die Luft- und Raumfahrt werden in einer Vielzahl von luftgestützten Sensor- und Bildgebungsanwendungen eingesetzt:

  • Weltraumteleskope für ultraviolette (UV), sichtbare (VIS) und infrarote (IR) Wellenlängen
  • Schnelle Lenkspiegel zum Scannen, Verfolgen, Beobachten und Ausrichten
  • Laserkommunikation und Hochenergie-Lasersysteme
  • Kardanisch gelenkte Multispektralsensoren für die Fernerkundung

Optical mirrors for aerospace applications using sintered silicon carbide.

Focal-Plane-Array-Komponenten

CoorsTek UltraSiC Siliziumkarbid-Mosaikplatten, Sockel und Lichtabschirmungen aus Siliziumkarbid bieten eine ausgezeichnete thermische und dimensionale Stabilität. Diese Komponenten werden auf engste Toleranzen präzisionsbearbeitet und auf eine Genauigkeit im Mikrometerbereich geläppt.

Metallized sintered silicon carbide components for focal plane arrays.

Optische Stützstrukturen

Gesinterte Siliziumkarbidstrukturen sind die perfekte Lösung für Bildgeräte und Instrumente, die eine außergewöhnliche thermomechanische Stabilität erfordern. CoorsTek bietet nicht nur Spiegel- und Focal-Plane-Array-Strukturen, sondern auch kundenspezifische Streben, Stützen und starre Rahmen, die auf eine optimale Leistung ausgelegt sind. Dadurch werden Belastungen und Fehler aufgrund von Materialdiskrepanzen vermieden. Durch die Verwendung von CoorsTek UltraSiC Hochleistungskeramik ist die Masse des fertigen Teleskops und der Instrumente in der Regel 2-3 Mal geringer als bei herkömmlichen Konstruktionen - bei gleichzeitiger Vermeidung von Kriechen oder Ermüdung und homogenen isotropen Eigenschaften in der gesamten Struktur.

Optical support structure manufactured with technical ceramics.

Teleskop-Stützkonstruktion

EIGENSCHAFT
EINHEIT
PRÜFUNG
ULTRASIC™ DIREKT GESINTERTES SIC
CVD SILIZIUMKARBID
Dichte
gm/cc
ASTM-C20
3.15
3.21
Kristallgröße (Durchschnitt)
MICRONS
ASTM-E112
4
3 - 10
Biegefestigkeit (MOR), 20 °C
MPa (psi x 103)
ASTM-C116, 4pt
480 (70)
517 (75)
Elastizitätsmodul, 20°C
GPa (psi x 106)
ASTM-C848
410 (59)
434 (63)
Poissonzahl, 20 °C
ASTM-C848
0.21
0.21
Druckfestigkeit
MPa (psi x 103)
ASTM-C773
3500 (508)
*
Härte
GPa (kg/mm2)
KNOOP 100 gm
27,4 (2800)
27 (2750)
Bruchzähigkiet, Klc
MPa m1/2
gekerbter Strahl
4
3.5
Wärmeleitfähigkeit, 20 °C
W/m K
ASTM-C408
150
140
CTE, 25 - 1000 °C
1 x 10-6/°C
ASTM-C372
4.4
4.6
CTE, 20 °C
1 x 10-6/°C
2.1
2.1

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