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N-BK7 之于世界,犹甚K9之于中国

 

作者:oeengine                上海联肯光电

 

“N-BK7 SCHOTT 出品,长盛不衰

 是当下普及度最高的高品质光学仪器用光学特种玻璃”

 

 

N-BK7产品介绍

* 因为环保要求原因,作为硼硅酸玻璃的BK7目前已经停产,新的替代产品为N-BK7。

 

N-BK7 是由德国Schott 设计并出品,广泛用于多种可见光和短波红外的应用场合,相较于其他同类玻璃,其优势主要体现在以下几个方面:

  • 高性能,低成本

  • 材料的一致性好

  • 折射率的均一性高

  • 应力双折射低

  • 气泡与条纹度少

这些方面都体现了德国制造的比较优势

 

N-BK7的特质

 光学材料的高品质体现在其均匀性上,更具体地说,整块玻璃的折射率 变化范围极窄。因此,用于高功率激光器和天文应用的光学玻璃尤其需要极高的均匀性。

 

  • N-BK7可以承受较低的转变温度,大多数低于550℃,能提高模具寿命并缩短压型时间。

  • 会在模压温度范围内与模具材料的化学反应趋势低

  • 有着严格的光学公差

  • 可提供多种的玻璃尺寸

  • 多种供应形式,可提供光学原材料,光学毛坯,光学零件等

 

N-BK7的应用

 

  • 高能激光技术、测量技术

  • 半导体行业

  • 卫星技术、天文应用中的成像应用

  • 绝对折射率偏差很小 :H5级玻璃的峰谷值 为1 x 10–6

  • 该质量等级玻璃的成像分辨率极高

  • 产品提供单独的检测报告

  • 均匀性采用先进的极精确的干涉仪进行测量

 

 

N-BK7的参数

 *    N-BK7 的参数 (从SCHOTT 的文件中摘取)

 

  • 只需短期通知便可从库存中挑取精选的高均匀性玻璃

 

 

 

  • 折射率
  • 透过率
  • 反射率

 

更多详细参数请查阅联肯光电微信公众号:oeengine-com

 

联肯的优势

  • 长期备有现货,并提供原厂证书

  • 可提供产品相应的技术支持,全方位的服务

  • 专注于持续提供国际领先的产品和解决方案

  • 近二十年来长期与高校、研究所及航天军工单位建立了良好合作

  • 产品广泛应用于高端光学制造、天文光学、空间光学、高能激光、光电制导、半导体光学等领域

 

 

地址:中国上海市浦东新区金藏路258号20-3幢楼5层 邮编:201206

电话:+86-21-58959778 传真:+86-21-58559051

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市场部:18001712012(同微信)jessy                 邮箱:  This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

 

更多最新公司产品资讯欢迎关注上海联肯光电技术有限公司官方微信公众号

 

 

 

 

 

 

 

 

关键词:  零膨胀玻璃、微晶玻璃、ULE、ZERODUR、 Sitall

              微晶与ULE的比较

              俄罗斯微晶玻璃的参数与比较优势

 

技术路线来说,零膨胀玻璃分两个阵营。

 

一个是美国阵营的CORNING ULE玻璃,另一个是欧洲SCHOTT 的ZERODUR和俄罗斯阵营的SITALL CO-115M微晶玻璃。

 

从时间上看,零膨胀玻璃的成功开发和应用,始于1961年, 还算年轻。

 

在美苏争霸的时代,我们依靠的是前苏联老大哥的SITALL CO-115M 微晶玻璃实现了航天、天文和惯导的成功应用。随着前苏联的解体及中美、中欧关系的缓和,我们也可以通过一些合规的方式购买到美国的ULE 和德国的ZERODUR材料。

 

过去的10多年时间里,这三家的材料在中国都有比较成功的应用。

 

现今华夏的激光陀螺用腔体和反射镜材料,以ZERODUR 和SITALL CO-115M 占绝对统治地位。

 

天文领域,鼎鼎大名的LAMOST项目就是俄罗斯的SITALL CO-115M 为主。所以,天文领域德国SCHOTT 的ZERODUR和俄罗斯的SITALL CO-115M在华夏都有市场。

 

航天领域,则是三分天下。

 

关于三家产品的具体技术规格、参数,且按下不表,如需要可致电或邮件微信联系我们索取,公开的材料参数我们在此就不再赘述。

 

这里我们说一点参数表或其他公开渠道上看不出来的内容。

 

首先是,美国CORNING 虽然以ULE成名,却也同时拥有微晶的技术和能力,而且在1961年就已经成熟并定型。只是在比较了ULE和微晶的优劣之后,权衡之下,放弃了微晶,选择了ULE。

 

为什么呢?ULE就比微晶好吗?

 

结论是互有利弊。是利是弊,取决于具体的使用环境。美国人最终选择了ULE,微晶也没有放弃,却把它用到了民用上。市场上的CORNING微晶锅,B格还是蛮高的。不过这个微晶不是宇航级的。

 

先说ULE与微晶之间相互间比较优势(参数表上的内容不谈)。

 

ULE本质上是石英掺杂Ti,从材料结构上说是单相位的材料。而微晶则是玻璃态物质。玻璃者,混合物是也。微晶硅铝钛等多种物质氧化物、按照特定的比例范围混熔到一起的混合物。二者从材料结构上比较,犹如自然界中的水晶对比石头。石头会被风化而水晶不会。这就是为什么我们看到的山都是馒头形的,而水晶矿却永远是最初的模样。

 

第二个比较明显的差别,就是使用环境温度的适应性。微晶的晶核是通过热处理工艺大约在130摄氏度附近形成一定比例范围的负膨胀系数的所谓微晶晶核。当在后天的实际使用环境中接近该温度范围时,就意味着退火或者逆退火的过程再次发生,必然对材料结构和特性产生影响。而ULE则无此之虞,其适用温度范围则宽泛得多,高温到300摄氏度也还保持不变。需要澄清的是,微晶在高温度范围还是可以使用的,只是其环境适应性及长期稳定性处于相对劣势而已---微晶还是微晶,却不是那个微晶了。

 

相对来说,微晶玻璃有着更好的切削加工特性而ULE则相对更脆,但是ULE则有有着更好的焊接(熔融)特性,这个环节双方算各得一分。

 

当然,微晶也是有优势的。在制造高精度的激光陀螺的腔体和反射镜时,因为有着绝对优势密封特性优势,微晶玻璃处于绝对垄断地位而ULE只能败下阵来。

 

笔者身上就经历过这样两件事。国内最初进口该两款材料时,并不清楚这两种材料的所有特性和优劣。一看都是零膨胀材料,其中一款还是美帝的。虽然我们鄙视纸老虎,瞧不起他们钢多气少,但是有心人心里边可能认为纸老虎的武器还是可以滴。所以相关单位考虑把这个材料用到陀螺上,没准性能更好呢?

 

后来笔者无意中获得了ULE 材料在He泄漏环节上的弱点,分别同航天科工及中航工业的单位进行了针对性的交流,他们都进行了验证。可惜其中一个单位没有举一反三,虽然用了微晶的腔体,却用了石英的反射镜,导致He泄漏的后果在此后数年才得以暴露,也算是一个小教训和证明了。

 

ULE材料的另一个缺点是,条纹的密度和概率要大于微晶。这也是为什么法国SAGEM 在制作1.1米口径菲佐(FIZEAU FLAT)标准镜时采用了微晶而不是ULE.

 

总的应用来说,天文领域,微晶与ULE 可相互替代,航天反射镜领域,可相互替代,美国采用ULE而欧洲、俄罗斯采用微晶;中国两者都用。总的趋势是,近年来碳化硅的份额在增加。

 

激光陀螺领域,微晶风头无二;原子钟ULE当仁不让,其他标准具则天下二分。

 

日本的微晶在80年代以后也进入了舞台,最近几年的TMT项目还采用了日本的微晶玻璃。但在中国的存在感几乎没有。究其原因,一是材料特性上同欧洲渠道稍有区别,完全替代上存在一些小问题。二是政治原因,日本固然相对中国有技术优势,但对中国的表现出的那种极力防范与敝帚自珍的态度,比之美欧的态度还要让人倒胃口。加之用户所属的行业对双方民族历史纠葛态度的原因,日系微晶在华夏的式微也是必然。

 

最后说一下国内自主微晶玻璃的历史和现状。

 

国内在上世纪80年代由上海新沪玻璃厂着手开发微晶玻璃,一度号称成功。但随着2.16米项目中先后两块新沪的国产微晶的摔裂,可谓命运多舛,对其微晶事业构成沉重打击。此后LAMOST项目虽然也曾少量采用,却也是昨日黄花了。此后随着产业调整,新沪玻璃厂关厂,相关关键人员出走美国,此事由此告一段路。

 

后进入千禧年后,北京某单位以国家资助项目的形式重拾微晶项目,并以通过专家验收结题,却未获列装应用。究其原因,你懂的。

 

2010年后光明厂介入该产品的研发,目前已经推出该产品数年。但从实际市场情况看,远未到完全替代进口的阶段。

 

前几年欧洲某公司还专门测试过光明厂的微晶,最终没有采用。

 

聊以自慰的是民用市场的微晶面板的电磁炉、燃气炉的微晶玻璃已经普遍国产了,其材料机理同航天、宇航用途的微晶大同小异,无非的技术要求降低而已。

 

当然,随着我国经济和政治地位的提高,随着购买力的增强,以及市场规模的扩大,在天下熙攘,利来利往的规律下,该类产品的禁运也已基本有名无实,对我国来说,材料供应已经不是多大的事了。

 

他强由他强,清风拂山岗;他横由他横,明月照大江;他自狠来他自恶,我自一口真气足。

 

大家踏踏实实做好本职工作,把实力提高上去,朋友自然就多了。希望和强者过不去的,毕竟是少数;同时和强者及现实经济利益过不去的,那就是有病了,是吧?

 

俄罗斯微晶玻璃的技术比较,限于篇幅,亲们请参照笔者的另一篇文章《俄罗斯微晶》

 

如有相关需求或技术问题交流,或需索取任何相关详细材料技术参数表,可发邮件到 This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. 或联系上海联肯光电

 

Read more: 零膨胀玻璃简史

公司介绍

上海联肯光电技术有限公司致力于跟踪世界先进技术,专注于持续提供国际领先的产品和解决方案。在高端特种光学材料、光电元器件与子系统、光电解决方案、光学制造装备、及光电传感工程解决方案等领域为客户提增值产品和服务。产品广泛应用于高端光学制造、天文光学、空间光学、高能激光、 光电制导、 半导体光学等领域。

  • 全光谱反射光学材料: 包括 微晶玻璃、零膨胀石英ULE、SiC 、铍、高纯铝、碳纤维等;以及相关材料的轻量化成品及其后续的相关光学加工;
  • 全光谱透射光学材料:包括覆盖紫外的单晶CaF2(氟化钙),远紫外熔融石英,紫外石英,红外石英,蓝宝石,红外硫系玻璃,锗,Si , ZnSe ,ZnS 等高端材料,并擅供大尺寸、高性能等特点的产品;
  • 高精度激光陀螺、光纤陀螺用核心材料及器件,包括各种 规格 保偏光纤;
  • 偏振材料:超高消光比偏振片,旋光晶体,各种保偏光纤及器件特种光纤:各种规格保偏光纤,紫外光纤,传能光纤,晶体光纤以及特种光纤定制高端光学加工和测试设备和解决方案;
  • 光学领域高端耗材, 提供Veeco和Lelybold镀膜机所需的所有靶材和蒸发材料及离子源,如HfO2 靶,LaB6阴极。可提供 近2000种各种蒸发溅射镀膜材料;镀膜机用元件粘接膜,针对高端光学加工的高品质金刚石粉及金刚石抛光液、膏,低温蜡,Rhodia CeroX 抛光粉等;
  • 光电传感:光纤光栅传感系统及工程解决方案;
  • 我们同时能提供以上材料构成的产品解决方案,包括高能激光用途、空间用途、国防用途等领域;
  • 高端光学加工和测试设备解决方案。

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