Стекло со сверхнизким расширением
 | Эту статью может потребовать очистки Википедии , чтобы она соответствовала стандартам качества . Конкретная проблема: неправильная капитализация. ( Ноябрь 2014 г. ) |
Стекло со сверхнизким коэффициентом расширения ( ULE ) является зарегистрированной торговой маркой Corning Incorporated . ULE имеет очень низкий коэффициент теплового расширения и содержит в качестве компонентов кремнезем и менее 10% диоксида титана . Такое высокое сопротивление тепловому расширению делает его очень устойчивым к высокотемпературному тепловому удару. ULE производится компанией Corning с 1960-х годов. [1] но по-прежнему очень важен для текущих приложений.
Приложения
[ редактировать ]
Существует множество применений ULE, но наиболее распространенным является создание зеркал и линз для телескопов как в космосе, так и на Земле. Один из наиболее известных примеров использования ULE – зеркало космического телескопа Хаббл . Еще одним хорошим примером его применения является банк зеркал телескопа Gemini . Этот тип материала необходим для этого применения, потому что зеркала телескопов, особенно очень больших, высокоточных, не могут даже слегка согнуть или потерять свою форму. Если бы это произошло, телескоп оказался бы не в фокусе. [1] Некоторые другие примеры и варианты использования ULE:
- со сверхнизким расширением Подложки для зеркал и другой оптики
- Стандарты длины
- Легкие сотовые крепления для зеркал.
- Астрономические телескопы
- Технология прецизионных измерений
- Лазерные полости
Еще одно многообещающее новое применение этого материала — полупроводниковая промышленность, опять же из-за чистоты и чрезвычайно низкого расширения стекла ULE. [1]
Структура
[ редактировать ]Структура ULE полностью аморфна; поэтому это стекло, а не керамика. Аморфная структура материала возникает из-за отсутствия кристаллических фаз внутри структуры, поэтому нет дальнего порядка.
Обработка
[ редактировать ]
Способ изготовления ULE сильно отличается от стандартного способа изготовления стекла. Вместо того, чтобы смешивать порошкообразные материалы в партию, плавить эту партию и выливать листы стекла, ULE, будучи таким высокотемпературным стеклом, должен быть изготовлен в процессе пламенного гидролиза . В этом процессе в пламя впрыскиваются прекурсоры высокой чистоты, что приводит к их реакции с образованием TiO 2 и SiO 2 . Затем TiO 2 и SiO 2 падают и осаждаются на растущем стекле. [1]
Характеристики
[ редактировать ]Термальный
[ редактировать ]Стекло со сверхнизким расширением имеет коэффициент теплового расширения около 10. −8 /К и 5–35 °С. [2] Имеет теплопроводность 1,31 Вт/(м·°С), термодиффузию 0,0079 см. 2 /с, средняя удельная теплоемкость 767 Дж/(кг·°C), температура деформации 890 °C [1634 °F] и расчетная температура размягчения 1490 °C [2714 °F], отжига температура 1000 °С [1832 °F]. [3]
Механический
[ редактировать ]Стекло со сверхнизким расширением имеет предел прочности на разрыв 49,8 МПа (7220 фунтов на квадратный дюйм), коэффициент Пуассона 0,17, плотность 2,21 г/см. 3 ( 0,079 фунта/дюйм 3 ), жесткость удельная 3,12 × 10 6 м ( 1,23 × 10 8 в ), сдвига модуль 29,0 ГПа ( 4,20 × 10 6 psi ), модуль объемного сжатия 34,1 ГПа ( 4,95 × 10 6 фунтов на квадратный дюйм ), а упругости модуль 67,6 ГПа ( 9,80 × 10 6 пси ). [3]
Оптический
[ редактировать ]ULE имеет оптический коэффициент напряжения 4,15 (нм/см)/(кг/см). 3 ) [0,292 (нм/см) фунтов на квадратный дюйм] и число Аббе 53,1. [3]
Другой
[ редактировать ]ULE обладает высокой устойчивостью к атмосферным воздействиям благодаря своей твердости, а также не подвержен влиянию почти всех химических веществ. ULE также не показывает никаких изменений при быстром охлаждении от 350 °C. [3]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д Хрдина, Кен. «Производство и свойства стекла ULE в отношении масок EUV» (PDF) . Отдел технологии материалов . Проверено 12 декабря 2012 г.
- ^ «Стекло со сверхнизким коэффициентом расширения ULE» . Специальные материалы . Корнинг Инкорпорейтед. Архивировано из оригинала 13 октября 2008 года . Проверено 22 октября 2008 г.
- ^ Jump up to: а б с д «ULE® Corning Code 7972 Стекло со сверхнизким коэффициентом расширения» (PDF) . Передовая оптика и материалы . Корнинг . Проверено 12 декабря 2012 г.