Hochreine optische SiC-Linse, kubisch, 4H-semi 6SP, Größe individuell angepasst

Hochreine optische SiC-Linse, kubisch, 4H-semi, 6SP, Größe kundenspezifisch, Ausgewähltes Bild

Kurze Beschreibung:

SiC-Linsen (Siliziumkarbid-Optiklinsen) sind optische Präzisionskomponenten aus hochreinem Siliziumkarbid (SiC) mit außergewöhnlichen physikochemischen Eigenschaften und hoher optischer Leistung. Dank ihrer ultrahohen Wärmeleitfähigkeit (490 W/m·K), ihres niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten (4,0 × 10⁻⁶/K) und ihrer hervorragenden Umweltstabilität sind SiC-Linsen die optimale Wahl für optische Systeme unter extremen Bedingungen. Diese Linsen zeichnen sich durch eine hervorragende Transmission (unbeschichtete Transmission >70 %) im ultravioletten bis ferninfraroten Wellenlängenbereich (0,2–6 μm) aus und eignen sich daher besonders für Hochleistungslasersysteme, Weltraumoptik und optische Bildgebung in rauen Industrieumgebungen.

Der Herstellungsprozess von SiC-Linsen umfasst Präzisionsschleifen, Hochpräzisionspolieren und spezielle Beschichtungen, um optische Oberflächen mit Nanometergenauigkeit (Oberflächenrauheit <1 nm) zu erzielen. Kundenspezifische Geometrien, einschließlich asphärischer und Freiformflächen, können gefertigt werden, um den Designanforderungen hochpräziser optischer Systeme gerecht zu werden.

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Merkmale

Eigenschaften optischer SiC-Linsen

1. Materielle Überlegenheit

Anpassungsfähigkeit an extreme Umgebungen: Hält Temperaturen über 1500 °C, starker Säure-/Laugenkorrosion und energiereicher Strahlung stand, ideal für Raumfahrzeuge und Nuklearanlagen.

Außergewöhnliche mechanische Festigkeit: Härte nahezu diamantenen Ursprungs (Mohs 9,5), Biegefestigkeit >400 MPa und eine Schlagfestigkeit, die herkömmliches optisches Glas bei weitem übertrifft.

Thermische Stabilität: Die Wärmeleitfähigkeit ist 100-mal höher als bei Quarzglas, der Wärmeausdehnungskoeffizient beträgt jedoch nur 1/10 des gewöhnlichen Glases, was Stabilität bei schnellen Temperaturwechseln gewährleistet.

2. Optische Leistungsvorteile

Breite spektrale Transmission (0,2–6 μm); spezielle Beschichtungen können die Transmission in bestimmten Bändern (z. B. 3–5 μm im mittleren Infrarotbereich) auf >95 % optimieren.

Geringer Streuverlust (<0,5 %/cm), Oberflächenbeschaffenheit bis zu 10/5 Scratch-Dig-Standard und Oberflächenebenheit λ/10@633 nm.

Hohe laserinduzierte Zerstörschwelle (LIDT) >15 J/cm² (1064 nm, 10 ns Impulse), geeignet für Hochleistungs-Laserfokussierungssysteme.

3. Präzisionsbearbeitungsmöglichkeiten

Unterstützt komplexe Oberflächen (asphärisch, Freiform) mit einer Formgenauigkeit von <100 nm PV und einer Zentrierung von <1 Bogenminute.

Kann übergroße SiC-Linsen (Durchmesser > 500 mm) für astronomische Teleskope und Weltraumoptik herstellen.

Hauptanwendungen optischer SiC-Linsen

1. Weltraumoptik und Verteidigung

Linsen für die Fernerkundung von Satelliten und Optiken für Weltraumteleskope, die das geringe Gewicht (Dichte 3,21 g/cm³) und die Strahlungsbeständigkeit von SiC ausnutzen.

Optische Fenster für Raketensuchköpfe, die während eines Hyperschallflugs aerodynamischer Erwärmung (> 1000 °C) standhalten.

2. Hochleistungslasersysteme

Fokuslinsen für industrielle Laserschneid-/Schweißgeräte, die einer längeren Einwirkung von Dauerlasern der kW-Klasse standhalten.

Strahlformungselemente in Trägheitsfusionssystemen (ICF), die eine präzise Hochenergie-Laserübertragung gewährleisten.

3. Halbleiter- und Präzisionsfertigung

SiC-Spiegelsubstrate für EUV-Lithographieoptiken mit thermischer Verformung <1 nm bei einem Wärmefluss von 10 kW/m².

Elektromagnetische Linsen für Elektronenstrahl-Inspektionswerkzeuge, die die Leitfähigkeit von SiC zur aktiven Temperaturregelung nutzen.

4. Industrielle Inspektion & Energie

Endoskop-Objektive für Hochtemperaturöfen (1500°C Dauerbetrieb).

Infrarot-Optikkomponenten für Instrumente zur Ölbohrlochmessung, die Bohrlochdrücken (> 100 MPa) und korrosiven Medien standhalten.

Kernwettbewerbsvorteile

1. Umfassende Leistungsführung
SiC-Linsen übertreffen herkömmliche optische Materialien (Quarzglas, ZnSe) hinsichtlich ihrer thermischen/mechanischen/chemischen Stabilität, und ihre Eigenschaften „hohe Leitfähigkeit + geringe Ausdehnung“ lösen die Probleme der thermischen Verformung bei großen optischen Bauteilen.

2. Lebenszyklus-Kosteneffizienz
Zwar sind die Anschaffungskosten höher, doch die längere Lebensdauer (5-10× gegenüber herkömmlichem Glas) und der wartungsfreie Betrieb von SiC-Linsen senken die Gesamtbetriebskosten (TCO) erheblich.

3. Gestaltungsfreiheit
Reaktionsgebundene oder CVD-Prozesse ermöglichen leichte optische SiC-Strukturen (Wabenkerne) und erreichen ein unübertroffenes Verhältnis von Steifigkeit zu Gewicht.

XKH-Servicefunktionen

1. Kundenspezifische Fertigungsdienste

End-to-End-Lösungen vom optischen Design (Zemax/Code V-Simulation) bis zur endgültigen Lieferung, die asphärische/außeraxiale parabolische Freiformoberflächen unterstützen.

Spezialbeschichtungen: Antireflex (AR), diamantähnlicher Kohlenstoff (LIDT > 50 J/cm²), leitfähiges ITO usw.

2. Qualitätssicherungssysteme

Messtechnikausrüstung einschließlich 4D-Interferometern und Weißlichtprofilern, die eine Oberflächengenauigkeit von λ/20 gewährleisten.

Qualitätskontrolle auf Materialebene: XRD-kristallografische Orientierungsanalyse für jeden SiC-Rohling.

3. Mehrwertdienste

Thermostrukturelle Kopplungsanalyse (ANSYS-Simulation) zur Leistungsvorhersage.

Integriertes optimiertes Design der SiC-Linsenmontagestruktur.

Abschluss

SiC-Linsen definieren die Leistungsgrenzen hochpräziser optischer Systeme durch ihre beispiellosen Materialeigenschaften neu. Unsere vertikal integrierten Kompetenzen in der SiC-Materialsynthese, Präzisionsbearbeitung und Prüfung liefern revolutionäre optische Lösungen für die Luft- und Raumfahrt sowie die fortschrittliche Fertigungsindustrie. Mit den Fortschritten im SiC-Kristallwachstum werden sich zukünftige Entwicklungen auf größere Aperturen (> 1 m) und komplexere Oberflächengeometrien (Freiform-Arrays) konzentrieren.

Als führender Hersteller fortschrittlicher optischer Komponenten ist XKH auf Hochleistungsmaterialien wie Saphir, Siliziumkarbid (SiC) und Siliziumwafer spezialisiert und bietet Komplettlösungen von der Rohmaterialverarbeitung bis zur Präzisionsbearbeitung. Unsere Expertise umfasst:

1. Kundenspezifische Fertigung: Präzisionsbearbeitung komplexer Geometrien (asphärisch, Freiform) mit Toleranzen bis ±0,001 mm

2. Materialvielfalt: Verarbeitung von Saphir (UV-IR-Fenster), SiC (Hochleistungsoptik) und Silizium (IR/Mikrooptik)

3. Mehrwertdienste:

Antireflex-/Langlebige Beschichtungen (UV-FIR)

Messtechnisch gestützte Qualitätssicherung (λ/20-Ebenheit)

Reinraummontage für kontaminationsempfindliche Anwendungen

Als Dienstleister für die Luft- und Raumfahrt-, Halbleiter- und Laserindustrie kombinieren wir Fachwissen in der Materialwissenschaft mit fortschrittlicher Fertigung, um Optiken zu liefern, die extremen Umgebungen standhalten und gleichzeitig die optische Leistung optimieren.