Titelbild technische Glaskeramik, ZERODUR
 
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ZERODUR® Transparente Glaskeramik

Glaskeramischer Werkstoff mit Nullausdehnung

Besondere Eigenschaften

  • Extrem geringe thermische Ausdehnung in weiten Temperaturbereichen
  • Gute Materialhomogenität und Reinheit
  • Hohe Betriebstemperaturen
  • Hohe Homogenität des Ausdehnungskoeffizienten
  • Sehr gute chemische Stabilität

Typische Anwendungen

  • Präzisionsoptik
  • Spiegelsubstrat für große astronomische Teleskope
  • Optische Elemente für Kometensonden
  • Ringlaser-Gyroskope
  • Raumfahrtanwendungen
  • Messnormale für die Präzisionsmesstechnik
  • Spiegelsubstrat für Röntgenteleskope
  • Leichtgewicht-Wabenstrukturspiegelträger

Die ZERODUR® Glaskeramik von SCHOTT ist ein anorganischer, porenfreier Werkstoff welcher durch kontrollierte Volumenkristallisation hergestellt wird. ZERODUR enthält eine kristalline Phase und eine Restglasphase welche gemeinsam die einzigartigen Eigenschaften dieses besonderen Materials bestimmen. ZERODUR Glaskeramik zeichnet sich durch einen extrem geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aus. Die Ausdehnung ist in einigen Temperaturbereichen nahe Null oder sogar leicht negativ. Eine Eigenschaft die sonst nahezu kein anderes Glas aufweist. Ein weiteres Merkmal von ZERODUR ist eine außergewöhnlich gute Homogenität. Selbst bei großen Materialstücken sind Schwankungen der mechanischen und thermischen Eigenschaften von ZERODUR kaum nachweisbar. Die gute Transparenz von ZERODUR im Bereich von etwa 400-2.300nm ermöglicht eine Prüfung der inneren Qualität der Glaskeramik. So können weder Blasen, Schlieren noch Einschlüsse in ZERODUR unentdeckt bleiben.


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Block aus Zerodur

Abb.: Block mit Bohrungen
aus ZERODUR®

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Spezifikationen

 

Optische Eigenschaften

  • Typische Transmission von ZERODUR® anzeigen
  • Brechungsindex nd = 1,5424 (587,6nm)
  • Abbesche Zahl: vd = 56,1
  • Spannungsoptischer Koeffizient K: 3,0 x 10-6 MPa-1
    (bei 589,3nm)

Mechanische Eigenschaften

  • Dichte: 2,53 g/cm3
  • Young'sches Elastizitätsmodul: 90,3 Gpa (Mittelwert)
  • Poissonzahl: 0,24
  • Härte nach Knoop: 620 ((HK 0,1/20 gem. ISO 9385)

Thermische Eigenschaften

  • Thermischer Ausdehnungskoeffizient:
  • Absolute Längenänderung (-50°C bis +100°C):
    • < 10 x 10-6/K je Länge des Teiles
  • Empfohlene Kühlrate bei Anwendungen im Temperaturbereich 130-320°C:
    • Leichte Änderungen des Ausdehnungskoeffizienten können auftreten, wenn ZERODUR® von einer Anwendungstemperatur zwischen 130-320°C mit einer von der Produktionskühlrate abweichenden Kühlrate auf Raumtemperatur heruntergekühlt wird. Die Kühlrate von ZERODUR® bei der Produktion beträgt zwischen 1°/h und 6°/h. Bei einem Faktor von 10 zwischen der Produktionskühlrate und der Kühlrate einer Anwendung, kann es zu einer permanenten Änderung des Ausdehnungskoeffizienten von 0,025 10-6/K kommen.
  • Zulässige maximale Betriebstemperatur:
    • 600°C
  • Thermische Leitfähigkeit:
    • 1,46 W/(m x K) (bei 20°C)
  • Thermischer Diffusionsindex:
    • 0,72 x 10-6 m2/s (bei 20°C)
  • Wärmekapazität:
    • 0,80 J/(g x K) (bei 20°C)

Chemische Eigenschaften

Grieß-Wasserbeständigkeit

  • nach ISO 719, HGB1
Alkaliresistenz
  • (ISO im Entwurf) Klasse 1.0
Säureresistenz
  • nach ISO 8424, Klasse 1.0
Fleckenresistenz
  • Klasse 0

Elektrische Eigenschaften

Elektrischer Widerstand (bei 20°C)

  • 2,6 x 10-13 (Ohm x cm)
Dielektrizitätszahl
  • 8,0 (1kHz)
  • 7,4 (1 MHz)
Verlustfaktor tan d
  • 29 x 10-3 (1kHz)
  • 15 x 10-3 (1 MHz)

Ebenheit

Oberflächenqualität


Alle gemachten Angaben und Spezifikationen sind mittlere Richtwerte und nicht garantiert. Bitte beachten Sie außerdem unsere "Hinweise zu Spezifikationen"