آینه فرمان SiC

نیمه کورکسSiCخواص مواد آینه فرمان

ویژگی های برجسته مواد

به دلیل کیفیت مواد استثنایی، آینه فرمان SiC ماده انتخابی برای آینه های ماهواره ای در تلسکوپ ها است. کاربید سیلیکون (SiC) به دلیل مقاومت استثنایی در برابر تغییر شکل به دلیل سفتی و سختی بالا مشهور است. این برای حفظ دقت نوری در تنظیمات دشوار ضروری است. به دلیل چگالی کم، ساختار سبک وزن است، که به ویژه در کاربردهای هوانوردی که هر گرم مهم است مفید است. علاوه بر این، ضریب انبساط حرارتی پایین SiC تغییرات ابعاد را تحت نوسانات دما کاهش می دهد، تراز نوری و عملکرد را حفظ می کند، در حالی که هدایت حرارتی عالی آن اتلاف گرمای موثر را تضمین می کند.

مقاومت مکانیکی و حرارتی

آینه فرمان SiC می تواند تا دمای 1400 درجه سانتی گراد مقاومت کند و پایداری حرارتی فوق العاده ای را نشان می دهد. برنامه هایی که نیاز به تغییرات سریع دما دارند، مانند تلسکوپ های فضایی و سیستم های اسکن با سرعت بالا، به این ویژگی بستگی دارند. مقاومت خمشی این ماده که از 59465 تا 93549 PSI متغیر است، ظرفیت آن را برای مقاومت در برابر فشارهای مکانیکی بدون به خطر انداختن یکپارچگی سازه برجسته می‌کند. SiC علیرغم استحکام مکانیکی خود می تواند شکننده باشد، بنابراین برای جلوگیری از آسیب، مراقبت دقیق آن در طول تولید و نصب ضروری است.

طراحی سبک و کیفیت سطح

کاهش زبری روی سطح آینه فرمان SiC به عملکرد نوری عالی آن و کاهش پراکندگی نور کمک می کند. برای کاربردهایی مانند سیستم های لیزر پرانرژی (HEL) که نیاز به دستکاری نور دقیق دارند، این امر ضروری است. SiC همچنین نسبت به آینه‌های شیشه‌ای معمولی سبک‌تر است، که یک مشخصه مهم برای کاربردهای فضایی و تلسکوپ‌های بزرگ است که در آن کاهش وزن حیاتی است. این طراحی سبک وزن علاوه بر ساده‌تر کردن حمل و نقل و نصب، مجموع محموله را برای مأموریت‌های هوانوردی کاهش می‌دهد.

فرکانس تشدید و سفتی

آینه فرمان SiC برای کاربردهایی که شامل شتاب می‌شوند، مانند سیستم‌های HEL، عالی است، زیرا دارای مزایای فرکانس تشدید نسبت به موادی مانند Zerodur است. شتاب بالا و اتلاف سریع گرمای غیرفعال با استحکام قابل توجه آن امکان پذیر می شود که برای حفظ عملکرد در تنظیمات دینامیکی ضروری است. سازگاری SiC بیشتر با ظرفیت آن برای شکل دادن به اشکال پیچیده افزایش می یابد، که امکان ایجاد الگوهای منحصر به فرد را فراهم می کند که برای نیازهای نوری خاص مناسب هستند.

پوشش CVDبهبودها

رسوب شیمیایی بخار (CVD) برای بهبود خواص سطحی آینه فرمان SiC استفاده می شود. با دستیابی به شکل سطح برتر، CVD SiC می تواند کیفیت نوری را افزایش دهد. علاوه بر این، فرآیند روکش CVD عملکرد کلی و طول عمر آینه را افزایش می دهد و تضمین می کند که نیازهای دقیق سیستم های نوری پیچیده را برآورده می کند.

استفاده می کند برایSiCآینه های فرمان

کاربردها در فضا و هوافضا

ویژگی های سبک وزن و پایداری آینه فرمان SiC آن را برای کاربردهای فضایی و هوافضا عالی می کند. ظرفیت آینه در تلسکوپ های ماهواره ای برای حفظ دقت نوری در محیط های فضایی خشن، عملکرد قابل اعتماد را در طول ماموریت های طولانی تضمین می کند. در محیط گرانش صفر فضا، جایی که حفظ تراز برای جمع‌آوری دقیق داده‌ها ضروری است، مقاومت آن در برابر انحراف دینامیکی و گرانشی بسیار سودمند است.

مکانیسم های اسکن سریع

استحکام مکانیکی و تثبیت حرارتی سریع آینه فرمان SiC امکان کنترل دقیق و زمان واکنش سریع را در سیستم های اسکن با سرعت بالا فراهم می کند. این سیستم ها از ظرفیت آینه برای تحمل شتاب سریع و اتلاف موثر گرما بهره می برند و عملکرد ثابت را حتی در مواجهه با شرایط عملیاتی سخت تضمین می کنند.

کاربردهای لیزرهای انرژی بالا (HEL)

استحکام قابل توجه و مزایای فرکانس تشدید آینه فرمان SiC برای کاربردهای HEL قیمتی ندارد. آینه بخش کاملی از سیستم های لیزری است که به دلیل توانایی آن در تحمل بارهای انرژی زیاد و دفع سریع گرما، به کنترل دقیق و پایداری پرتو نیاز دارد. ظرفیت آن برای به دست آوردن اشکال پیچیده، راه حل های سفارشی سازی شده را قادر می سازد که الزامات منحصر به فرد تکنولوژی پیشرفته لیزر را برآورده کند.

تلسکوپ های بزرگ

سطوح پراکندگی کم و طراحی سبک آینه فرمان SiC باعث بهبود عملکرد نوری در تلسکوپ های بزرگ می شود. علاوه بر ساده‌تر کردن نصب و تراز کردن، وزن سبک‌تر اجازه می‌دهد تا قطر آینه‌های بزرگ‌تری را بدون از بین بردن یکپارچگی ساختاری، فراهم کند. در کاربردهای نجومی، جایی که رصد اجرام آسمانی دور نیاز به بهینه سازی جمع آوری نور دارد، این امر قابل توجه است.

فرآیند تولید SiC

SiC از طریق تعدادی از روش های پیچیده تولید می شود. ابتدا ماسه سیلیس یا سیلیکون مایع با کربن در یک کوره با دمای بالا گرم می شود تا کاربید سیلیکون ایجاد شود. از طریق این تکنیک، SiC متراکم ایجاد می‌شود که متعاقباً تحت فشار بالا و در یک اتمسفر بی‌اثر در دمای بالای 2000 درجه سانتی‌گراد با افزودنی‌های تف جوشی غیر اکسیدی تف جوشی می‌شود. علاوه بر این، SiC بسیار خالص به شکل کریستال مکعبی روبه‌مرکز از طریق رسوب شیمیایی بخار تولید می‌شود و ویژگی‌های مکانیکی و نوری آن را بهبود می‌بخشد.