Оптические окна из сульфида цинка CVD-ZnS
Изготавливаем оптические окна из CVD-сульфида цинка (ZnS) — плоскопараллельные пластины для тепловизионных систем 8–12 мкм, ИК-оптики и защитных обтекателей. Поликристаллический ZnS FLIR grade и MS grade (MultiSpectral) с диапазоном пропускания 0,37–13,5 мкм. Крупногабаритные окна и обтекатели — до 270 мм. Параллельность граней ≤ 30″ (до 5″ по запросу), плоскостность N = 3…5 (до N = 1 по запросу), чистота поверхности до S/D 40/20 по MIL-PRF-13830B. По чертежу или ТЗ заказчика, от 1 шт.
Физические свойства сульфида цинка (ZnS)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность | 4,09 г/см³ |
| Температура плавления | 1827 °C (диссоциирует при 700 °C) |
| Коэффициент теплопроводности | 27,2 Вт/(м·K) при 298 K |
| Коэффициент термического расширения | 6,5 × 10⁻⁶ /K при 273 K |
| Твёрдость по Кнупу | 160 (масса индентора 50 г) |
| Удельная теплоёмкость | 515 Дж/(кг·K) |
| Диэлектрическая постоянная | 8 |
| Модуль Юнга E | 74,5 ГПа |
| Предел упругости | 68,9 МПа |
| Коэффициент Пуассона | 0,28 |
Оптические свойства сульфида цинка (ZnS)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Диапазон пропускания | 0,37 – 13,5 мкм |
| Показатель преломления n | 2,20084 (λ = 10 мкм) |
| Потери на отражение | 24,7 % (λ = 10 мкм, 2 поверхности) |
| dn/dT | 38,7 × 10⁻⁶ /K (λ = 3,39 мкм) |
| Коэффициент поглощения | 0,6 × 10⁻³ см⁻¹ (λ = 3,8 мкм) |
Химические свойства сульфида цинка (ZnS)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Растворимость в воде | 65 × 10⁻⁶ г / 100 г |
| Молекулярный вес | 97,43 |
| Класс | Поликристалл, кубический, структура ZnS |
Технические характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Материал | CVD-ZnS (FLIR grade или MS grade после HIP) |
| Тип изделия | Оптическое окно (плоскопараллельная пластина) |
| Форма | Круглая или прямоугольная — по ТЗ; обтекатели сложной формы |
| Диаметр / габарит | До 270 мм (крупногабаритные окна и обтекатели) |
| Толщина | От 1 мм до 30 мм |
| Параллельность граней | ≤ 30″ (типовое); до 5″ — по запросу |
| Плоскостность N | 3…5 (типовое); до N = 1 — по запросу (λ = 632,8 нм) |
| Местная ошибка формы dN | ≤ 1 (λ = 632,8 нм) |
| Чистота поверхности (S/D) | До 40/20 по MIL-PRF-13830B |
| AR-покрытие | Возможно — AR на 8–12 мкм / 3–5 мкм; защитное DLC по запросу |
Параметры в таблице — стандартные. Изготавливаем оптические окна из ZnS любых габаритов, толщин и допусков по чертежу или ТЗ заказчика, от 1 шт.
Изготовление
Для производства оптических окон из CVD-ZnS применяем технологию прецизионной обработки поликристаллических ИК-материалов:
- распиловка пластин CVD-ZnS (FLIR grade) или CVD-ZnS MS grade (после газостатического прессования HIP) на заготовки расчётной толщины;
- грубое шлифование двух плоских поверхностей;
- тонкая шлифовка и доводка обеих сторон с контролем параллельности на интерференционном клине / автоколлиматоре;
- финишная полировка обеих сторон до dN ≤ 1;
- контроль плоскостности N и dN на интерферометре (λ = 632,8 нм);
- контроль параллельности граней на автоколлиматоре с разрешением до 5″;
- контроль чистоты поверхности по MIL-PRF-13830B (S/D);
- контроль коэффициента поглощения на 3,8 мкм;
- нанесение AR-покрытий с одной или двух сторон под рабочую длину волны (8–12 мкм для LWIR; 3–5 мкм для MWIR) или защитного DLC — по запросу.
Опыт обработки CVD-ZnS и собственный оптический парк позволяют выпускать ИК-окна и колпаки-обтекатели лётного качества — за счёт высокой твёрдости и стойкости ZnS к аэродинамическим нагрузкам и дождевой эрозии.
Области применения
- Окна тепловизионных систем LWIR 8–12 мкм;
- Окна ИК-объективов среднего диапазона MWIR 3–5 мкм (ZnS MS grade прозрачен и в видимом);
- Колпаки-обтекатели для головок самонаведения и высокоскоростных летательных аппаратов — стойкость к дождевой и пылевой эрозии;
- Окна многоканальных систем наблюдения видимое + ИК (ZnS MS grade, 0,4–13,5 мкм);
- Защитные окна для медицинской тепловизионной техники и систем радиометрии;
- Окна FTIR-спектрометров среднего ИК-диапазона;
- Защитные экраны для ИК-приборов наружной установки.
Как купить
Изготавливаем оптические окна из ZnS по чертежу или ТЗ заказчика, от единичных образцов до серийных партий. Для расчёта пришлите габарит (диаметр или стороны прямоугольника), толщину, требования по параллельности граней, плоскостности N, чистоте S/D, AR-покрытию и сорту материала (FLIR grade / MS grade) на info@quartz-prom.ru или позвоните +7 (499) 703-06-40 — рассчитаем стоимость и сроки.
Часто задаваемые вопросы
Какая параллельность граней у ZnS-окон?
Стандарт — ≤ 30″. По запросу — до 5″ (контроль на автоколлиматоре).
Чем CVD-ZnS FLIR grade отличается от MS grade?
FLIR grade — стандартный CVD-ZnS, прозрачный преимущественно в ИК-диапазоне (рассеивает в видимом из-за субмикронных пор). MS grade (MultiSpectral) получают дополнительной обработкой газостатическим прессованием HIP — материал прозрачен во всём диапазоне 0,4–13,5 мкм.
Когда выбирают ZnS вместо ZnSe?
ZnS прочнее, твёрже и устойчивее к аэродинамической эрозии — это оптимальный выбор для обтекателей и наружных окон, работающих в дождь/пыль. ZnSe выигрывает по абсорбции на 10,6 мкм для CO₂-лазеров.
Можно ли заказать прямоугольное окно?
Да. Выпускаем круглые, прямоугольные и сложнопрофильные окна по чертежу заказчика.
Какой максимальный диаметр окна?
До 270 мм для крупногабаритных окон и обтекателей.
Наносите ли AR-покрытие?
Да. AR-покрытия под MWIR 3–5 мкм и LWIR 8–12 мкм — стандартная опция, с одной или двух сторон. Возможно нанесение защитного покрытия типа DLC.
Какая максимальная рабочая температура?
ZnS диссоциирует при 700 °C — это верхняя граница эксплуатации. Для большинства тепловизионных применений температурных ограничений нет.
От какого количества возможен заказ?
От 1 штуки. Серийные партии — по согласованному графику поставок.
В заявке указываете точные параметры, количество экземпляров и любые дополнительные требования, включая чертежи (если это необходимо).
Мы также согласовываем сроки изготовления и доставки.
Готовую продукцию мы отправляем вам с доставкой по Москве и другим регионам.
Вы получите уведомление о готовности и времени доставки.
Балаклавский проспект, 24, к. 1, оф. 1/1 Главный офис
