ULE-Glass
超低热膨胀系数超高稳定性

超低膨胀ULE玻璃

康宁 ULE®(Ultra-Low Expansion)玻璃是一种超低热膨胀石英玻璃,无需结晶即可获得极低的热膨胀系数。其优异的尺寸稳定性、卓越的热稳定性和极低的热变形特性,可有效降低温度变化引起的形变和热应力,确保在于激光系统、天文望远镜、原子钟、半导体设备及其他高精度光学系统中的稳定性。

加工能力

我们提供 ULE(超低热膨胀)玻璃精密加工服务,专注于高精度硬脆材料零件和结构件的定制制造。凭借先进的加工工艺,我们能够实现复杂几何形状、非球面及曲面、薄壁结构和轻量化设计,并确保优异的尺寸精度、表面质量和长期尺寸稳定性。

ULE-Glass-Machining
公差 ±1um
平面度 1um(Φ300)
粗糙度 Ra0.01μm
微孔 0.1mm
内螺纹 M1.2
最大尺寸 Φ400mm

优势

  • 优异的尺寸稳定性
  • 能够适应极端环境
  • 支持复杂结构和轻量化设计
  • 极低的内部应力
  • 优异的光学均匀性
  • 超低热膨胀系数,热膨胀接近于零

特性

以下是ULE超低膨胀玻璃的特性,数据来源于康宁公司。

材料属性 Unit ULE
密度 g/cm³ 2.21
泊松比 0.17
剪切模量 GPa 29
体积模量 GPa 34.1
弹性模量 GPa 67.6
比刚度, E/ρ m 3.12 × 10⁶
极限抗拉强度 MPa 49.8
努氏硬度, 200g 载荷 kg/mm² 460
热学特性 Unit ULE
应变点 °C 890
退火点 °C 1000
软化点, 预估值 °C 1490
平均比热容, Cp J/(kg·°C) 767
热扩散率, D cm²/s 0.0079
热导率, K W/(m·°C) 1.31
直流体积电阻率 ohm·cm 10¹⁶
平均线热膨胀系数 10⁻⁷/K 0 ± 30
光学特性 Unit ULE
应力光学系数 (nm/cm)/(kg/cm²) 4.15
阿贝数 (vd) 53.1
dn/dt 20–40°C 10¹⁶/°C 10.68
dn/dt 40–60°C 10¹⁶/°C 11.24
折射率 (nF) 486 nm 1.4892
折射率 (nD) 589 nm 1.4828
折射率 (nC) 656 nm 1.4801

对我们的超膨胀ULE玻璃解决方案感兴趣吗?

ULE-Glass-Applications

应用

  • 天文光学镜
  • 光刻机辐射镜
  • 激光干涉仪腔
  • 激光测距仪组件
  • 太空望远镜组件
  • 原子钟谐振器
  • 超稳定激光系统

学习如何使用五轴加工来制造复杂形状

常见问题解答

ULE和熔融石英有什么区别?

超低膨胀玻璃(ULE玻璃)是一种二氧化钛硅酸盐玻璃,专为需要近乎零热膨胀的应用而开发。ULE玻璃与熔融石英的主要区别在于它们的热性能和成分。ULE玻璃含有二氧化钛,这显著降低了其热膨胀系数(CTE),使其接近于零,从而在温度波动下具有很高的稳定性。相比之下,熔融石英是纯二氧化硅(SiO₂),具有优异的耐热性和光学性能,但其热膨胀系数高于ULE玻璃,这意味着它对温度引起的尺寸变化更为敏感。

如何选择 ULE 和 Zerodur?

在ULE和Zerodur之间进行选择时,取决于应用需求。ULE是一种非晶态玻璃,具有优异的均匀性、无晶界,在精密光学系统中表现卓越,尤其是在航空航天和光刻领域。而Zerodur是一种玻璃陶瓷,其热膨胀系数同样很低,但机械强度更高,在负载下具有更好的抗变形能力。它通常用于大型结构部件,例如望远镜镜,因为在这些部件中,刚度和在重力作用下的长期尺寸稳定性至关重要。

ULE玻璃的热膨胀系数(CTE)是多少?

ULE玻璃的热膨胀系数通常接近于零,一般在 0 ± 30 ppb/°C 的范围内,具体取决于等级和加工工艺,从而确保了出色的热稳定性。

ULE玻璃的机械强度表现如何?

与陶瓷或玻璃陶瓷相比,ULE玻璃的机械强度适中。虽然足以满足许多精密应用的需求,但设计时仍需考虑避免机械应力集中。

ULE玻璃可以定制吗?

是的,我们提供定制 ULE(超低热膨胀)玻璃精密加工服务。依托先进的三轴、四轴和五轴 CNC 加工设备,我们能够根据客户图纸和技术要求制造高精度 ULE 玻璃零件。我们的加工能力涵盖复杂几何形状、曲面、薄壁结构以及严格公差控制,并可实现优异的表面质量,满足光学、航空航天、半导体及科研等领域的严苛应用需求

Macor is a machinable glass-ceramic made from fluorophlogopite mica crystals embedded in a borosilicate glass matrix. This composition gives it a rare
combination of metal-like machinability, excellent electrical insulation, low thermal conductivity, and stability up to 1000°C (no load) while maintaining very tight tolerances.