Avantages optiques et applications du SiC
Avantage matériel
1. Léger et très rigide : le carbure de silicium est quatre fois plus rigide que le verre traditionnel de même calibre, pour un poids quatre fois inférieur, répondant ainsi aux exigences de réduction de poids des engins spatiaux.
2. La stabilité thermique, le coefficient de conductivité thermique est deux ordres de grandeur supérieur à celui du verre, avec une difficulté de contrôle de la température beaucoup plus faible, s'adapte à l'environnement thermique extrême de l'espace.
3. Les propriétés optiques, le revêtement de surface après réflectivité de la lumière visible à l'infrarouge de plus de 95 %, répondent aux exigences de l'imagerie haute résolution.
Les miroirs traditionnels à grande ouverture utilisent du verre microcristallin ou du verre de quartz.
percée technologique dans le secteur manufacturier
1. Préparation des ébauches de miroirs : un procédé similaire au moulage colloïdal du « tofu », la fabrication de lentilles en poudre de carbure de silicium de qualité micrométrique, supportant des structures légères complexes, est décrite ci-dessous sous trois formes. L’Institut des machines optiques de Changchun, en Chine, a réussi à fabriquer la plus grande ébauche de miroir monobloc en carbure de silicium au monde (4,03 mètres) en résolvant, grâce à cinq essais, le problème du frittage d’ébauches de miroirs de 4 mètres.
2. Usinage de précision : la préparation des billettes de miroir étant terminée, l’usinage optique de précision (technologie) peut commencer. Le polissage magnétorhéologique améliore la précision de la forme du miroir de 4 mètres à 15,2 nm (équivalent à l’erreur de planéité du cinquième périphérique de Pékin, inférieure à 1 mm). Technologie d’impression 3D : en 2024, la Chine réalisera l’impression 3D de miroirs en carbure de silicium de 0,6 m, résolvant ainsi les problèmes d’erreurs de fabrication importantes et de coûts élevés des procédés traditionnels.
3. La technologie de revêtement : premier équipement de revêtement par pulvérisation cathodique magnétronique rectangulaire, contrôle de la non-uniformité de l'épaisseur du film à moins de 5 %, assurant une réflectivité élevée.
Application
1. Réflecteur de calibre 4 m : les plus grands réflecteurs du monde, les détails du toit ouvrant de la voiture au sol peuvent être clairement observés, appliqués à la fondation nationale du grand système photoélectrique.
3. Télescope géant européen (E-ELT) : Dans la technologie d'assemblage des miroirs, le CVD-SiC est utilisé pour corriger l'unité de miroir (le coefficient de dilatation thermique correspond à celui des vitrocéramiques du miroir primaire).
Défi et tendance
1. Complexité technologique : la période de frittage est longue, de 5 à 6 mois (unique), le polissage prend du temps (lentille de 4 m à 64 mois).
2. Orientation future : combinée à l'impression 3D pour parvenir à une fabrication rapide de réflecteurs de plus grand diamètre (de l'ordre du mètre), promouvoir l'application commerciale.
Grâce à une technologie entièrement indépendante (ébauche de miroir → traitement → revêtement), la Chine a brisé le monopole étranger et installé la « cornée » la plus solide pour le « clairvoyant ».
FOUNTYL TECHNOLOGIES PTE. LTD., située à Singapour, est spécialisée dans les technologies de formage, de frittage et d'usinage de matériaux céramiques. Au service des utilisateurs de semi-conducteurs, ses produits comprennent des mandrins en carbure de silicium, des mandrins à vide en céramique poreuse, des tables flottantes à air, des effecteurs terminaux en céramique et des rails de guidage en céramique. N'hésitez pas à nous contacter pour toute collaboration commerciale potentielle.
