Aplicații spațiale și astronomice produse fine din componente ceramice KYOCERA Germania
Tehnologie ceramică specializată - pentru componente de satelit, observarea spațiului și astronomie.
MATERIALE PENTRU SPAȚIU ȘI ASTRONOMIE
Cordierita este un material ceramic cu expansiune termică extrem de redusă, care a fost dezvoltat acum peste două decenii și ale cărui proprietăți le-am îmbunătățit continuu de atunci.
caracteristici
- Deformare minimă a temperaturii datorită compoziției materiale unice cu dilatare termică extrem de redusă
- Aproximativ. Reducere în greutate cu 70% în comparație cu sticla cu un coeficient de expansiune termică scăzut (CTE) * cu o structură a nervurilor subțire și foarte rigidă
- Timp scurt de procesare chiar și cu construcții complexe datorită prelucrării bune
Piese de construcție ceramice pentru sateliți
* pe baza cercetărilor Kyocera
Diagrama dependenței de temperatură Cordierite CO720>
Proprietățile materialului în comparație cu sticla cu un CTE scăzut
| densitate [g/cm 3] | 2.53 | 2,55 |
| CTE ** [ppm/K] | 0,02 | 0,02 |
| modul de elasticitate [GPa] | 90 | 145 |
| Rigiditate specifică | 36 | 57 |
Valorile reflectă proprietățile tipice ale materialului și pot varia în funcție de configurația produsului și de procesul de fabricație.
** Diagrama dependenței de temperatură
Harta deformării ***
Deviere cu suport în 3 puncte ***
- Dimensiunea produsului: Ø1020 x 120mm (structura nervurilor)
- Puncte de sprijin: 3 puncte în afara
- Sarcină: greutate moartă
*** pe baza cercetărilor Kyocera
Carbid de siliciu infiltrat cu siliciu (SiSiC)
Tehnologia de îmbinare și fabricație a companiei în combinație cu materialele noastre excelente StarCeram® permite componente de înaltă precizie cu caracteristici de design unice.
- Posibile cavități interioare ascunse (de ex. Canale de răcire)
- Sunt posibile structuri complexe și fin detaliate sub 1 mm
- Piese monolitice de format mare de până la 950 mm x 950 mm x 650 mm și mai mari folosind propriile tehnologii de îmbinare
- Componente rezistente, extrem de rigide și fiabile, cu greutate minimă
- Îmbinarea zonelor cu proprietăți materiale identice, cum ar fi modulul de elasticitate și rezistență
caracteristici
- Porii inchisi pentru cerințe de etanșeitate la apă și gaze
- Grad ridicat de puritate prin utilizarea materiilor prime în calitate semiconductoare
- Material extrem de omogen pentru piese de format mare
Proprietățile materialului
Oxid de aluminiu (Al2O3) și oxid de zirconiu (ZrO2)
Ceramica cu oxid de la Kyocera se caracterizează prin siguranță operațională, fiabilitate și durată lungă de viață, care se bazează pe următoarele proprietăți fizice:
- Soliditatea mecanică
- Rezistență chimică ridicată
- Rezistență bună la șocuri termice la temperaturi ridicate și scăzute
- Conductivitate termică bună
- Rezistență electrică excelentă
- Pierderi dielectrice scăzute la frecvențe înalte
Ansamblurile oxid-ceramice-metal lipite depășesc proprietățile excelente ale ceramicii și metalului. Ceramica are izolație electrică; Componentele metalice pot fi sudate. Această combinație avantajoasă permite o gamă largă de aplicații de vid, înaltă tensiune și presiune înaltă.
| puritate [% În greutate] | > 99,7 | > 99,7 |
| Densitatea în vrac [g/cm³] | ≥ 3,90 | ≥ 5,70 |
| Rezistență la încovoiere [N/mm² (MPa)] | 350 | 500 |
| Temperatura maximă de funcționare [° C] | 1.950 | 900 |
APLICAȚII SPATIAL ȘI ASTRONOMIE
Distanțieri pentru obiectivele camerei
Telescopul Subaru este un telescop optic cu infraroșu lung de 8,2 metri (320 in), operat de Observatorul Astronomic Național din Japonia (NAOJ) și situat la Observatorul Mauna Kea din Hawaii.
Când NAOJ a instalat noua cameră superangulară „Hyper Suprime-Cam (HSC)” în telescopul SUBARU în 2012, au existat două cerințe de proiectare pentru optica adaptivă. Una a fost să creeze o deschidere mai mare a obiectivului, iar cealaltă să facă obiectivul mai ușor.
Cordierita Kyocera a fost selectată ca material care a îndeplinit cel mai bine cele două cerințe de proiectare plasate pe suportul obiectivului. Proprietățile superioare ale cordieritei au permis un design subțire, cu rezistență materială suficientă și rigiditate pentru a susține suportul obiectivului și pentru a asigura o deformare minimă din fluctuațiile de temperatură.
Video (în engleză)
Tehnologia ceramică fină susține observarea spațiului la 13 miliarde de ani lumină distanță
Sisteme optice cu oglinzi
Folosind tehnologia de asamblare de înaltă precizie Kyocera, am dezvoltat sisteme de reflecție optică off-axis limitate prin difracție (oglinzi, suporturi pentru oglinzi și bănci optice) realizate în întregime din materiale cordierite.
Cordierita a fost utilizată datorită „proprietăților sale atermice” excelente care nu reduc performanțele optice în condiții de temperatură diferite datorită naturii sale monoclinice.
Astfel de construcții sunt așteptate să fie instalate în telescoape mari (30 de metri) și telescoape spațiale în următorii ani.
Banc optic din diferite perspective
Carcasă pentru cameră realizată din F99.7 pentru industria aerospațială
Propriile noastre prelucrări CNC cu 5 axe, susținute de procese cu ultrasunete, permit producerea de componente complexe precum B. carcasa camerei. În acest tip de aplicație, intră în joc permeabilitatea ceramicii pentru radiații electromagnetice: undele electromagnetice de la senzorii din interiorul carcasei pot pătrunde în exterior, în timp ce fasciculele radar sunt doar ușor reflectate din exterior, ceea ce înseamnă că detectarea aeronavelor nu este afectată.
Izolatoare pentru motoare cu jet de ioni
Izolația electrică ridicată și rezistența termică a materialului nostru de oxid de aluminiu F99.7 îi permite să fie utilizat în componentele motoarelor cu fascicul de ioni. Performanța excelentă în vid ultra-ridicat este asigurată de desorbția minimă și rata de scurgere. Dacă este necesar, combinăm ceramica cu metale. Izolația electrică ridicată și rezistența termică a materialului nostru de alumină F99.7 permit utilizarea acesteia în componentele propulsoarelor de ioni. Performanța excelentă în vid ultra-ridicat este garantată de desorbția minimă și rata de scurgere. Când este necesar, combinăm ceramica cu metale.
la comanda
Greutatea redusă și rezistența ridicată la coroziune combinate cu rezistența mecanică ridicată fac ca materialele noastre ceramice să fie perfect potrivite pentru aplicații spațiale. Suntem lideri în dezvoltarea de soluții specifice. Experiența noastră de mulți ani ca producător de componente speciale și standard garantează soluții superioare pentru o gamă largă de sarcini.