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康寧 ULE®（Ultra-Low Expansion Glass）
ULE 是美國 Corning（康寧）公司開發的超低膨脹玻璃，主要成分為 SiO?–TiO?（約7~8%TiO?）。它是一種非晶態玻璃材料，通過成分調控實現極低的熱膨脹系數，具有極高的光學均勻性與化學穩定性。ULE 的突出特征是光學透過性好、尺寸穩定、可大尺寸鑄造。
肖特 ZERODUR® 微晶玻璃陶瓷
ZERODUR 是德國 SCHOTT（肖特）公司的代表性微晶玻璃陶瓷材料，由玻璃基體經受控晶化形成細微晶相（約70%晶體 + 30%玻璃相）。
它是一種近零熱膨脹復合材料，具有極高的尺寸穩定性與機械強度，被譽為“天文望遠鏡鏡基材料的黃金標準”。
| 對比項目 | 康寧 ULE® | 肖特 ZERODUR® |
|---|---|---|
| 材料類型 | 非晶態玻璃（單相） | 微晶玻璃陶瓷（多相復合） |
| 主要成分 | SiO? + TiO? (~7.5%) | SiO?–Al?O?–Li?O–TiO?–ZrO? 等 |
| 熱膨脹系數 (20–300°C) | 0 ± 0.02 ×10??/K | 0 ± 0.007 ×10??/K |
| 密度 | 2.21 g/cm³ | 2.53 g/cm³ |
| 最高使用溫度 | ~500 °C | ~600 °C |
| 熱導率 | 1.31 W/m·K | 1.46 W/m·K |
| 比熱容 | 767 J/kg·K | 821 J/kg·K |
| 光學透過性 | ? 高透光（UV~IR），可制成光學透鏡 | ? 不透明，僅反射結構 |
| 機械強度 | 中等，抗彎強度約 60 MPa | 高，抗彎強度約 100 MPa |
| 均勻性 | 優秀（適合透射光學件） | 穩定（適合反射光學件） |
| 可拋光性 | 極佳 | 極佳 |
| 材料狀態 | 玻璃態（可熔鑄） | 晶化態（需退火結晶） |
| 價格與制造難度 | 可量產大尺寸，成本相對較低 | 晶化工藝復雜，成本較高 |
三、主要應用領域差異
| 應用領域 | 康寧 ULE® | 肖特 ZERODUR® |
|---|---|---|
| 天文望遠鏡鏡基 | ? 可用于大型透射/反射鏡（如NASA Hubble 早期測試鏡） | ? 主流選材（ESO、JWST、TMT等主鏡基材） |
| 光學透鏡與窗口片 | ? 高透光率、光學均勻性好 | ? 不透光 |
| 激光系統組件 | ? 用于高功率激光窗口、光學元件 | ? 用于反射鏡基座 |
| 半導體光刻系統 | ? 透射光學模塊（投影透鏡） | ? 反射光學模塊（反射鏡基底） |
| 航天光學結構件 | ? 輕量化鏡片與支撐框 | ? 精密光學支架與鏡基 |
| 干涉儀與計量儀器 | ? 光路組件 | ? 穩定結構與基板 |
| 衛星與空間望遠鏡 | ? 可用于光學透鏡與窗口 | ? 用于結構件與反射鏡背板 |
四、性能與應用邏輯差別分析
| 分類 | ULE® 優勢 | ZERODUR® 優勢 |
|---|---|---|
| 光學性能 | 透光性極佳，適合透射系統 | 不透光，反射系統理想基底 |
| 熱膨脹穩定性 | 接近零膨脹（略高） | 接近零膨脹（更穩定） |
| 機械強度 | 較低，需結構支撐 | 高，能承載大型鏡體 |
| 尺寸可控性 | 可制造超大尺寸（直徑>4m） | 可制造精密穩定結構件 |
| 重量 | 密度低，輕量化優勢 | 密度略高，剛性更強 |
| 典型使用方向 | 透射光學組件、窗口、透鏡、激光光學件 | 反射鏡基座、天文鏡基、光刻機反射模塊 |
五、選材建議
| 應用需求 | 推薦材料 | 說明 |
|---|---|---|
| 高透光性、光學均勻性要求高 | ULE® | 非晶結構無晶界散射，適合透鏡與窗口 |
| 尺寸穩定、結構承載與零漂移 | ZERODUR® | 微晶結構抗形變能力強 |
| 大尺寸輕量化反射鏡 | ZERODUR®（蜂窩結構可選） | 可實現低變形鏡基 |
| 高精度計量與干涉儀平臺 | ZERODUR® | 長期尺寸穩定性優越 |
| 光學透射組件與激光窗口 | ULE® | 透過率高、加工性好 |
ULE®（康寧） —— 光學透射優選材料
適合用于光學透鏡、窗口片、激光光學系統及空間光學組件，特點是透光性能優異、熱漂移小、密度低。
ZERODUR®（肖特） —— 反射與結構優選材料
以近零熱膨脹和高剛性著稱，適用于高精度反射鏡、計量平臺和光學機械結構件，是全球天文與光刻系統的主流鏡基材料。
jundro 陶瓷在微晶玻璃加工領域展現出多維度的獨特優勢，憑借深耕行業多年的技術沉淀與工藝創新，為全球半導體、航天航空、光電設備等領域的客戶提供了高精度、高可靠性、定制化的微晶玻璃產品及解決方案，成為眾多客戶項目落地的核心助力。
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