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CVD ZnS 和多光谱 ZnS 圆顶

  • 采用化学气相沉积 (CVD) 技术制造
  • 最大直径:280 毫米
  • 优异的热机械性能和机械强度,耐恶劣环境
  • 透射范围广:7.5μm-12μm,长波红外区域透射率高
  • 适用于红外成像、导弹制导、科学仪器等。
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规格:

材料 热压硫化锌 直径范围 ~ 280mm
厚度公差 +/-0.2mm (可选:+/-0.1mm 和 +/-0.05mm) 表面质量 60/40 S/D
条纹 (N) 定制 不规则度 (delta N) 定制
倒角 0.1~0.3mmx45度 涂层减反射涂层


物理和光学特性:

透射范围 7.5 至 12μm 努普硬度 210
熔点 1830°C 杨氏硬度模量80GPa
弯曲强度 >100MPa 密度 4.08g/cm3
热膨胀系数 <9x10-6K-1(~600℃) 折射率 2.2004
透过率 >70%(8-12μm) 泊松比值 0.25-0.36
比热 0.468J/(g*K)热导率
19W/(m*K)

CVD(化学气相沉积)硫化锌或 CVD ZnS 正在取代并占据先前热压硫化锌占据的位置。CVD 工艺涉及通过气态前体的化学反应在基材上沉积薄膜或涂层。对于硫化锌圆顶,CVD 方法允许在准备好的基材上控制 ZnS 薄膜的生长,从而产生均匀且可重复的产品。使用 CVD 可确保对材料的成分、厚度和整体质量进行精确控制。CVD 硫化锌在光学性能、机械性能和热性能方面优于或表现出与热压硫化锌相同的特性。 CVD ZnS 最显著的优点是其优异的光学透过率,特别是在 10.5~12μm 波长范围内,热压硫化锌的透过率急剧下降,而 CVD ZnS 仍能保持不错的透过率。镀膜后,透过率的差异将进一步放大。这一特性对红外非制冷系统的响应有显著的影响。CVD ZnS 的透过光谱为 8-12μm,断裂强度是 ZnSe 的两倍,且具有优异的硬度,在需要在恶劣环境下具有机械弹性的长波红外应用中得到了广泛的应用。多光谱硫化锌,也称为 Cleartran,是 CVD ZnS 的改进型,经过进一步的后沉积热等静压工艺,将透过范围扩展至 0.4-12μm。相比之下,除了透光范围的差异外,CVD ZnS 的硬度更高,尽管两者都比 ZnSe 更坚固耐用。

Shalom EO 是一家专业的 CVD ZnS 球罩和多光谱 ZnS 球罩制造商。我们的 CVD 和多光谱 ZnS 球罩广泛应用于红外成像、导弹制导、科学仪器等领域。我们的 ZnS 球罩拥有出色的光学透射率、红外波段的极低吸收/低散射、机械强度和耐用性,这在航空航天和国防等恶劣环境中至关重要。CVD 工艺的可控性确保了硫化锌的均匀沉积,从而使整个球罩具有均匀的光学和机械性能。

 


应用笔记:

第一部分:CVD硫化锌与热压硫化锌的物理性能比较。图表显示,CVD硫化锌具有更优异的机械强度、热机械稳定性和光学透射率。

材质 CVD硫化锌 热压硫化锌
密度 (g/cm^2) 4.08 4.09
熔点 (°C) 1830 1830
杨氏模量 (GPa) 80 74.5
泊松比 0.25-0.36 0.29
比热容(J/g*k) 0.468 /
热导率 (W/m*K) 19 17.2
热膨胀系数 <9x10^-6/K(~600°C) 6.x10^-6/K 至 7.9x10^-6/K(~600°C)
透射率 >70%(8-12μm) >66%(7.5-10.5μm)
折射率 2.2004 2.1986
弯曲强度 >100 >90
努普硬度 210 210


第二部分:CVD硫化锌与热压硫化锌透射曲线对比

a).热压硫化锌罩的要求是:7.5~10.5μm波段透过率≥85%,10.5~12μm波段透过率≥70%。热压硫化锌镀膜后实测曲线如下图所示:

热压硫化锌透射曲线


图1. 热压硫化锌透射曲线 

b).下图为CVD硫化锌圆顶镀膜后的实测曲线,可以看出透过率显著提高,这对系统的MRTD和NETD都有利:


图2. CVD硫化锌透射曲线 

曲线:

CVD硫化锌圆顶涂层后的透射率测量曲线如下图所示: