Optische lens van SiC met hoge zuiverheid, kubieke 4H-semi 6SP-maat, op maat gemaakt
Kenmerken van SiC optische lenzen
1. Materiële superioriteit
Extreem aanpasbaar aan de omgeving: bestand tegen temperaturen >1500°C, sterke zuur-/loogcorrosie en hoogenergetische straling, ideaal voor ruimtevaartuigen en nucleaire faciliteiten.
Uitzonderlijke mechanische sterkte: de hardheid is bijna die van diamant (Mohs 9,5), de buigsterkte is >400 MPa en de slagvastheid is veel hoger dan die van conventioneel optisch glas.
Thermische stabiliteit: Thermische geleidbaarheid 100× hoger dan gesmolten silicium, met een CTE van slechts 1/10 van gewoon glas, waardoor stabiliteit wordt gegarandeerd bij snelle thermische cycli.
2. Voordelen van optische prestaties
Brede spectrale transmissie (0,2-6 μm); gespecialiseerde coatings kunnen de transmissie optimaliseren tot >95% in specifieke banden (bijv. 3-5 μm mid-IR).
Laag verstrooiingsverlies (<0,5%/cm), oppervlakteafwerking tot 10/5 kras-graafstandaard en oppervlaktevlakheid λ/10@633 nm.
Hoge laser-geïnduceerde schade drempel (LIDT) >15 J/cm² (1064 nm, 10 ns pulsen), geschikt voor krachtige laser focusseersystemen.
3. Precisiebewerkingsmogelijkheden
Ondersteunt complexe oppervlakken (asferisch, vrije vorm) met een vormnauwkeurigheid <100 nm PV en centrering <1 boogminuut.
Geschikt voor het vervaardigen van SiC-lenzen van extra grote afmetingen (diameter > 500 mm) voor astronomische telescopen en ruimteoptica.
Primaire toepassingen van SiC-optische lenzen
1. Ruimteoptica en -verdediging
Lenzen voor satelliet-afstandswaarneming en optica voor ruimtetelescopen, die optimaal gebruikmaken van de lichtgewicht eigenschappen van SiC (dichtheid 3,21 g/cm³) en de stralingsbestendigheid.
Optische vensters van de raketzoeker, die aerodynamische verhitting (>1000°C) ondergaan tijdens hypersonische vluchten.
2. Hoogvermogen lasersystemen
Focuslenzen voor industriële lasersnij-/lasapparatuur, geschikt voor langdurige blootstelling aan continue lasers van kW-klasse.
Bundelvormende elementen in ICF-systemen (inertiële opsluitingsfusie) zorgen voor een nauwkeurige transmissie van hoogenergetische lasers.
3. Halfgeleider- en precisiefabricage
SiC-spiegelsubstraten voor EUV-lithografieoptica, met thermische vervorming < 1 nm bij een warmtestroom van 10 kW/m².
Elektromagnetische lenzen voor e-beam inspectietools, die gebruikmaken van de geleidbaarheid van SiC voor actieve temperatuurregeling.
4. Industriële inspectie en energie
Endoscooplenzen voor hogetemperatuurovens (1500°C continubedrijf).
Optische infraroodcomponenten voor instrumenten voor het meten van oliebronnen, bestand tegen druk in de boorgatbodem (>100 MPa) en corrosieve media.
Belangrijkste concurrentievoordelen
1. Alomvattend prestatieleiderschap
SiC-lenzen overtreffen traditionele optische materialen (gesmolten siliciumdioxide, ZnSe) op het gebied van thermische/mechanische/chemische stabiliteit. Dankzij hun eigenschappen van "hoge geleidbaarheid + lage uitzetting" lossen ze de uitdagingen op het gebied van thermische vervorming in grote optica op.
2. Levenscycluskostenefficiëntie
Hoewel de initiële kosten hoger liggen, zorgen de langere levensduur van SiC-lenzen (5-10× bij conventioneel glas) en de onderhoudsvrije werking ervoor dat de totale eigendomskosten (TCO) aanzienlijk worden verlaagd.
3. Ontwerpvrijheid
Reactiegebonden of CVD-processen maken lichtgewicht optische SiC-structuren (honingraatkernen) mogelijk, waarmee een ongeëvenaarde stijfheid-gewichtsverhouding wordt bereikt.
XKH-servicemogelijkheden
1. Maatwerk productiediensten
End-to-end oplossingen van optisch ontwerp (Zemax/Code V-simulatie) tot uiteindelijke levering, met ondersteuning van asferische/off-axis parabolische vrijgevormde oppervlakken.
Gespecialiseerde coatings: antireflectie (AR), diamantachtige koolstof (LIDT>50 J/cm²), geleidend ITO, enz.
2. Kwaliteitsborgingssystemen
Metrologieapparatuur inclusief 4D-interferometers en witlichtprofilers die een oppervlaktenauwkeurigheid van λ/20 garanderen.
Kwaliteitscontrole op materiaalniveau: XRD-kristallografische oriëntatieanalyse voor elke SiC-blank.
3. Waardetoevoegende diensten
Thermostructurele koppelingsanalyse (ANSYS-simulatie) voor prestatievoorspelling.
Geïntegreerd optimalisatieontwerp voor de SiC-lensmontagestructuur.
Conclusie
SiC-lenzen verleggen de grenzen van de prestaties van uiterst precieze optische systemen dankzij hun ongeëvenaarde materiaaleigenschappen. Onze verticaal geïntegreerde expertise in SiC-materiaalsynthese, precisiebewerking en testen levert revolutionaire optische oplossingen voor de lucht- en ruimtevaart en geavanceerde productiesector. Met de vooruitgang in de groei van SiC-kristallen zullen toekomstige ontwikkelingen zich richten op grotere openingen (> 1 m) en complexere oppervlaktegeometrieën (freeform arrays).
Als toonaangevende fabrikant van geavanceerde optische componenten is XKH gespecialiseerd in hoogwaardige materialen zoals saffier, siliciumcarbide (SiC) en siliciumwafers. We bieden complete oplossingen, van grondstofverwerking tot precisieafwerking. Onze expertise omvat:
1. Maatwerk: Precisiebewerking van complexe geometrieën (asferisch, vrijvormig) met toleranties tot ±0,001 mm
2. Veelzijdigheid van materialen: verwerking van saffier (UV-IR-vensters), SiC (hoogvermogenoptica) en silicium (IR/micro-optica)
3. Diensten met toegevoegde waarde:
Antireflecterende/duurzame coatings (UV-FIR)
Metrologie-ondersteunde kwaliteitsborging (λ/20 vlakheid)
Cleanroom-assemblage voor contaminatiegevoelige toepassingen
Wij leveren aan de lucht- en ruimtevaart-, halfgeleider- en laserindustrie, en combineren expertise op het gebied van materiaalkunde met geavanceerde productie. Zo leveren we optica die bestand is tegen extreme omstandigheden en tegelijkertijd de optische prestaties optimaliseert.
