Lente óptica SiC de alta pureza cúbica 4H-semi 6SP tamanho personalizado

Descrição curta:

Lentes de SiC (lentes ópticas de carboneto de silício) são componentes ópticos de precisão fabricados a partir de carboneto de silício (SiC) de alta pureza, oferecendo propriedades físico-químicas e desempenho óptico excepcionais. Caracterizadas por condutividade térmica ultra-alta (490 W/m·K), baixo coeficiente de expansão térmica (4,0×10⁻⁶/K) e excelente estabilidade ambiental, as lentes de SiC tornaram-se a escolha ideal para sistemas ópticos que operam em condições extremas. Essas lentes demonstram excelente desempenho de transmissão (transmitância sem revestimento >70%) em comprimentos de onda do ultravioleta ao infravermelho distante (0,2-6 μm), tornando-as particularmente adequadas para sistemas de laser de alta potência, óptica espacial e geração de imagens ópticas em ambientes industriais adversos.

O processo de fabricação de lentes de SiC envolve retificação de precisão, polimento ultrapreciso e tratamentos de revestimento especializados para obter superfícies ópticas com precisão em nanoescala (rugosidade superficial < 1 nm). Geometrias personalizadas, incluindo superfícies asféricas e de forma livre, podem ser fabricadas para atender aos requisitos de design de sistemas ópticos de alta precisão.

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Características

Características da lente óptica de SiC

1. Superioridade material

Adaptabilidade a ambientes extremos: suporta temperaturas >1500°C, forte corrosão ácida/alcalina e radiação de alta energia, ideal para espaçonaves e instalações nucleares.

Resistência mecânica excepcional: dureza próxima à do diamante (Mohs 9,5), resistência à flexão >400 MPa e resistência ao impacto muito superior à do vidro óptico convencional.

Estabilidade térmica: condutividade térmica 100× maior que a da sílica fundida, com CTE de apenas 1/10 do vidro comum, garantindo estabilidade sob ciclos térmicos rápidos.

2. Vantagens do desempenho óptico

Transmissão espectral ampla (0,2-6 μm); revestimentos especializados podem otimizar a transmitância para >95% em bandas específicas (por exemplo, 3-5 μm no infravermelho médio).

Baixa perda de espalhamento (<0,5%/cm), acabamento de superfície de até 10/5 padrão scratch-dig e planura de superfície λ/10@633 nm.

Alto limiar de dano induzido por laser (LIDT) >15 J/cm² (pulsos de 1064 nm, 10 ns), adequado para sistemas de foco a laser de alta potência.

3. Capacidades de usinagem de precisão

Suporta superfícies complexas (asféricas, de forma livre) com precisão de forma <100 nm PV e centralização <1 minuto de arco.

Capaz de fabricar lentes de SiC superdimensionadas (diâmetro >500 mm) para telescópios astronômicos e óptica espacial.

Principais aplicações das lentes ópticas de SiC

1. Óptica Espacial e Defesa

Lentes de sensoriamento remoto de satélite e óptica de telescópio espacial, aproveitando as propriedades leves do SiC (densidade de 3,21 g/cm³) e a resistência à radiação.

Janelas ópticas do buscador de mísseis, que suportam aquecimento aerodinâmico (>1000°C) durante voo hipersônico.

2. Sistemas de laser de alta potência

Lentes de foco para equipamentos industriais de corte/soldagem a laser, que suportam exposição prolongada a lasers contínuos de classe kW.

Elementos de modelagem de feixe em sistemas de fusão por confinamento inercial (ICF), garantindo transmissão precisa de laser de alta energia.

3. Fabricação de semicondutores e precisão

Substratos de espelho de SiC para óptica de litografia EUV, com deformação térmica <1 nm sob fluxo de calor de 10 kW/m².

Lentes eletromagnéticas para ferramentas de inspeção por feixe de elétrons, utilizando a condutividade do SiC para controle ativo de temperatura.

4. Inspeção Industrial e Energia

Lentes endoscópicas para fornos de alta temperatura (operação contínua de 1500°C).

Componentes ópticos infravermelhos para instrumentos de perfilagem de poços de petróleo, resistindo a pressões de fundo de poço (>100 MPa) e meios corrosivos.

Principais vantagens competitivas

1. Liderança de Desempenho Abrangente
As lentes de SiC superam os materiais ópticos tradicionais (sílica fundida, ZnSe) em estabilidade térmica/mecânica/química, com suas propriedades de "alta condutividade + baixa expansão" resolvendo desafios de deformação térmica em grandes ópticas.

2. Eficiência de custos do ciclo de vida
Embora os custos iniciais sejam mais altos, a vida útil estendida das lentes de SiC (5-10× vidro convencional) e a operação sem manutenção reduzem significativamente o custo total de propriedade (TCO).

3. Liberdade de design
Os processos de ligação por reação ou CVD permitem estruturas ópticas de SiC leves (núcleos de favo de mel), alcançando relações rigidez-peso inigualáveis.

Capacidades de serviço XKH

1. Serviços de fabricação personalizados

Soluções completas, desde o design óptico (simulação Zemax/Code V) até a entrega final, suportando superfícies de forma livre parabólicas asféricas/fora do eixo.

Revestimentos especializados: antirreflexo (AR), carbono tipo diamante (LIDT>50 J/cm²), ITO condutivo, etc.

2. Sistemas de Garantia de Qualidade

Equipamentos de metrologia, incluindo interferômetros 4D e perfiladores de luz branca, garantindo precisão de superfície de λ/20.

Controle de qualidade em nível de material: análise de orientação cristalográfica por XRD para cada branco de SiC.

3. Serviços de Valor Agregado

Análise de acoplamento termoestrutural (simulação ANSYS) para previsão de desempenho.

Projeto de otimização da estrutura de montagem de lente SiC integrada.

Conclusão

As lentes de SiC estão redefinindo os limites de desempenho dos sistemas ópticos de alta precisão por meio de suas propriedades materiais incomparáveis. Nossos recursos verticalmente integrados em síntese de materiais de SiC, usinagem de precisão e testes oferecem soluções ópticas revolucionárias para os setores aeroespacial e de manufatura avançada. Com os avanços no crescimento de cristais de SiC, os desenvolvimentos futuros se concentrarão em aberturas maiores (> 1 m) e geometrias de superfície mais complexas (matrizes de forma livre).

Como fabricante líder de componentes ópticos avançados, a XKH é especializada em materiais de alto desempenho, incluindo safira, carboneto de silício (SiC) e wafers de silício, oferecendo soluções completas, desde o processamento da matéria-prima até o acabamento de precisão. Nossa expertise abrange:

1. Fabricação personalizada: usinagem de precisão de geometrias complexas (asféricas, de forma livre) com tolerâncias de ± 0,001 mm

2. Versatilidade do material: Processamento de safira (janelas UV-IR), SiC (óptica de alta potência) e silício (IR/micro-óptica)

3. Serviços de valor agregado:

Revestimentos antirreflexos/duráveis (UV-FIR)

Garantia de qualidade com base em metrologia (planicidade λ/20)

Montagem de sala limpa para aplicações sensíveis à contaminação

Atendendo aos setores aeroespacial, de semicondutores e de laser, combinamos experiência em ciência de materiais com fabricação avançada para fornecer ópticas que resistem a ambientes extremos e, ao mesmo tempo, otimizam o desempenho óptico.