Clearceram 与 Zerodur：精密光学应用的全方位对比

这两种材料均为高度稳定、低热膨胀的微晶玻璃材料。凭借其优异的机械性能，它们常被应用于对温度变化敏感的高科技领域，例如天文望远镜镜片、太空探测结构部件及高精度仪器等。

什么是低膨胀玻璃？

低热膨胀系数（CTE）是指材料在温度波动时热膨胀系数变化极小的特性。这一特性赋予材料极强的抗热冲击能力，而热冲击是实际应用中材料开裂的主要原因之一。最著名的低膨胀玻璃材料无疑是肖特Zerodur和康宁ULE，它们的CTE都接近于零。以下是一些常见的低膨胀玻璃材料。

Clearceram vs Zerodur

从上表可以看出，Clearceram 玻璃具有更高的透明度，使其更适合光学应用。

另一方面，Zerodur 具有更优异的结构刚度，使其更适合用于制造反射镜。此外，以下案例研究表明，Clearceram-Z 在需要极高热稳定性的高精度光学系统中表现出色。同时，Zerodur 更高的弯曲强度使其在承受高机械应力的航空航天反射镜领域具有优势。

案例研究

望远镜镜面稳定性测试

来源：尺寸稳定性研究 (referenced via PubMed)

方法：采用 Zerodur 和 Clearceram-Z 制成的镜面基板在-40°C 至 +90°C
之间进行热循环，以评估极端温度变化下的尺寸稳定性。

结果:

• Clearceram-Z：形变保持在±0.1 μm/m·°C以内
• Zerodur：偏差可达±0.2 μm/m·°C

结论:
Clearceram-Z 表现出优异的尺寸稳定性，使其特别适用于超精密光学系统，例如天文望远镜镜片和高分辨率成像设备

耐化学性测试

资料来源：OHARA株式会社和肖特股份公司开展的酸浸对比研究

方法:
将 Clearceram 和 Zerodur 的样品浸入10% 的盐酸 (HCl) 溶液中 24 小时，以评估其化学耐久性。

发现:

• 两种材料均表现出优异的抗表面腐蚀性能。
• 表面粗糙度变化保持在 0.01 μm 以下
• 未观察到明显的劣化或结构损坏。

结论:
Clearceram 和 Zerodur 都表现出优异的化学稳定性，使其适用于半导体和实验室应用等恶劣或化学腐蚀性环境。

航空航天应用中的机械耐久性

资料来源：肖特股份公司技术分析

结论:
与 Clearceram 相比， Zerodur 表现出更高的弯曲强度，能够更好地抵抗机械应力和结构载荷。

意义:
这使得 Zerodur 成为航空航天领域反射镜系统和结构部件的理想选择，因为这些应用要求材料既具备热稳定性，又能承受机械应力。

采购和加工建议

在加工 Zerodur 或 Clearceram 等超低膨胀材料时，加工能力与材料选择同样重要。这些材料虽然性能稳定，但也具有脆性，且对加工条件较为敏感。

在实际操作中，刀具选择、加工过程中的应力控制以及在光学级组件加工方面的经验，都会对最终成品的质量产生显著影响。

我们在加工 Zerodur 及类似微晶玻璃方面拥有丰富的实战经验，涵盖复杂几何形状及高精度公差部件的加工。如果您有相关项目，欢迎随时联系我们——我们很乐意为您评估并提供建议。