Für jede Anforderung die passende Lösung
Hochpräzise Spiegel für extreme Einsatzbedingungen
Spiegel aus technischer Keramik stehen für höchste Präzision, Formstabilität und außergewöhnliche Beständigkeit – und das unter den extremsten Einsatzbedingungen. In der Raumfahrt, Astronomie, Halbleitertechnik und Lasertechnologie kommen unsere innovativen Keramikspiegel erfolgreich zum Einsatz. Die eingesetzten Materialien Cordierit und Siliziumkarbid bieten optimale Voraussetzungen für langlebige, temperaturstabile und hochpräzise Spiegelsysteme, die klassische Werkstoffe wie Glas und Metall weit hinter sich lassen.
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Vorteile von Keramikspiegeln im Überblick
Minimale thermische Ausdehnung für maximale Präzision
Einer der größten Vorteile von Cordierit-Spiegeln ist die extrem geringe thermische Ausdehnung – auch bei stark schwankenden Temperaturen. Dies garantiert höchste Maßstabilität und verhindert thermisch bedingte Verformungen, wie sie bei Glas oder metallischen Spiegelträgern häufig auftreten.
Hervorragende spezifische Steifigkeit
Dank modernster Leichtbaustrukturen lassen sich bei keramischen Spiegeln aufgrund ihrer spezifischen Steifigkeit (Elastizitätsmodul/Dichte) Gewichtsreduktionen von bis zu 70 %* im Vergleich zu herkömmlichen Low-CTE-Gläsern erreichen – ohne an Stabilität zu verlieren.
*basierend auf Kyoceras ForschungChemische Beständigkeit und Langlebigkeit
Spiegel aus Siliziumkarbid und sind extrem korrosionsbeständig und widerstehen selbst aggressivsten Umgebungen, wie sie beispielsweise in Vakuumkammern, Halbleiterprozessen oder Laseranwendungen auftreten.
Designfreiheit für hochkomplexe Strukturen
Die von Kyocera entwickelte Fertigungstechnologie ermöglicht die Realisierung komplexer und großvolumiger Spiegelstrukturen – inklusive integrierter Kühlkanäle und Fusion Bonding. So lassen sich maßgeschneiderte Lösungen für Anwendungen in Raumfahrt, Astronomie und High-End-Messtechnik entwickeln.
Beständigkeit in Ultra-Hochvakuum (UHV)
Durch die Möglichkeit der CVD-SiC-Beschichtung werden Ausgasungen verhindert und extrem niedrige Kontaminationsraten erreicht, wodurch sich die Spiegel hervorragend für Anwendungen im Ultra-Hochvakuum, wie z. B. in der Halbleiterfertigung oder der Weltraumtechnologie, eignen.
Spiegel aus Siliziumkarbid (SSiC/SiSiC)
Werkstoffeigenschaften
- Hervorragende Temperaturbeständigkeit:
Siliziumkarbid ist bis zu 1.600 °C stabil und eignet sich für Anwendungen mit extremen thermischen Belastungen. - Sehr hohe Steifigkeit bei geringem Gewicht:
Siliziumkarbid ermöglicht hochpräzise Spiegelstrukturen und mechanisch belastbare Großbauteile mit minimaler Verformung. - Exzellente chemische Beständigkeit:
Siliziumkarbid widersteht aggressiven Medien wie Säuren, Laugen und Lösungsmitteln und ist daher ideal für Anwendungen in Ultra-Hochvakuum (UHV), Halbleiterprozessen und Lasersystemen. - CVD-SiC-Beschichtung:
Die optional mögliche Beschichtung reduziert die Partikelkontamination und die Diffusion von Verunreinigungen bei Anwendungen >1000 °C auf unter 3 ppm – perfekt für hochreine Produktionsumgebungen. - Designfreiheit:
Unsere flexiblen Produktionsmöglichkeiten erlauben die Fertigung komplexer, monolithischer Strukturen sowie die Integration von wasser- oder gasgekühlten Hohlräumen.
Typische Anwendungen
- Spiegelsysteme für Lasertechnologie:
Die hohe Temperaturbeständigkeit und Stabilität bei thermischer Belastung machen Siliciumkarbid zur ersten Wahl in Hochleistungslasersystemen. - Spiegel in der Halbleitertechnik:
Dank der CVD-SiC-Beschichtung eignen sich Siliziumkarbid-Spiegel ideal für Ultra-Hochvakuum-Anwendungen, z. B. in der Wafer-Handhabung oder in Ätzprozessen. - Spiegel für Raumfahrt- und Satellitensysteme:
Siliziumkarbid bietet hohe Steifigkeit bei geringem Gewicht und eignet sich hervorragend für Trägerspiegel und Strukturelemente in Satelliten, bei denen hohe mechanische Stabilität gefordert ist. - Thermisch belastete Spiegelsysteme:
Ideal für Anwendungen mit hohen Temperaturwechseln, wie z. B. in optischen Sensoren oder Laseranwendungen im Vakuum.
Spiegel aus Fine Cordierite
Werkstoffeigenschaften
- Extrem geringe thermische Ausdehnung:
Fine Cordierite besitzt einen linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von nur 0,02 ppm/K. Dadurch bleibt die Spiegelgeometrie auch bei starken Temperaturschwankungen konstant – ein entscheidender Vorteil in hochpräzisen optischen Systemen. - Hohe spezifische Steifigkeit:
Durch das geringe Gewicht bei gleichzeitig hoher Eigensteifigkeit kann Fine Cordierite besonders leicht und gleichzeitig formstabil konstruiert werden. Das ermöglicht den Bau von großformatigen Spiegeln mit schlanken Rippenstrukturen. - Gewichtsreduktion bis zu 70 % im Vergleich zu Low-CTE-Gläsern:
Besonders vorteilhaft für mobile und orbitale Systeme, bei denen Masseeinsparung entscheidend ist. - Exzellente Langzeitpräzision:
Cordierit-Spiegel behalten ihre optische Qualität selbst bei langjährigen Missionen oder bei häufig wechselnden Betriebstemperaturen.
Typische Anwendungen
- Satellitenoptiken:
Geringes Gewicht und hohe Stabilität prädestinieren Fine Cordierite für Spiegelsysteme in Satelliten, wo jede Masseeinsparung den Treibstoffverbrauch reduziert und die Systemeffizienz steigert. - Teleskopspiegel:
Beispielsweise im Subaru-Teleskop auf Hawaii wird Cordierit für Linsenträger verwendet, um hohe optische Stabilität trotz Temperaturschwankungen zu gewährleisten. - Primär- und Sekundärspiegel in astronomischen Systemen:
Großformatige Cordierit-Spiegel sind ideal für Weltraumteleskope, bei denen thermische Stabilität über lange Einsatzzeiten gefordert ist. - Optische Bänke und Spiegelhalterungen:
Dank der hohen Steifigkeit und Maßgenauigkeit ist Fine Cordierite optimal für stabile Plattformen und optische Justierstrukturen.