imported>Röhnrad: Das Video hier zeigt eine bereits gegossene Keramik, diese kommt zum Kristallisieren in diese Temperhalle. Bilder des Guss für das ELT sind verfügbar über die ESA - wenn jemand vergleichen möchte.

2025-12-17T08:53:24Z

Das Video hier zeigt eine bereits gegossene Keramik, diese kommt zum Kristallisieren in diese Temperhalle. Bilder des Guss für das ELT sind verfügbar über die ESA - wenn jemand vergleichen möchte.

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[[Datei:VLTMirrorCastG93 SD.ogv|mini|Tempern einer Glaskeramik für das [[Very Large Telescope]]]]
'''Zerodur''' (Schreibweise des Herstellers: ZERODUR®) ist ein [[Glaskeramik|glaskeramischer]] Werkstoff der [[Schott AG]], der durch kontrollierte Volumenkristallisation hergestellt wird.

== Eigenschaften ==
Zerodur enthält eine kristalline Phase und eine Restglasphase, durch welche die außergewöhnlichen Merkmale des Werkstoffes bestimmt werden.
Zu diesen besonderen Merkmalen zählen ein äußerst geringer [[Ausdehnungskoeffizient]], gute Materialhomogenität, chemische Beständigkeit, Langzeitstabilität sowie kaum schwankende mechanische Eigenschaften.

== Herstellung ==
Für die Herstellung von Zerodur werden aus speziellem Glas hergestellte Teile für Rekristallisierungsprozesse erneut erhitzt. Bei etwa 800 °C bilden der Glasschmelze zugesetzte Stoffe Kristallkeime, an denen mit steigender Temperatur winzige, etwa 50 nm große Kristalle wachsen. Diese haben die Eigenschaft, sich bei Erwärmung zusammenzuziehen. Somit wirken sie der Wärmeausdehnung von reinem Glas entgegen. Die Kunst dieses Prozesses, der als Keramisierung bezeichnet wird, besteht darin, das Verhältnis von Kristallphase zu Glasphase so einzustellen, dass die sich daraus ergebende thermische Größenänderung im gewünschten Temperaturbereich minimal wird<ref>Der Ausdehnungskoeffizient wird für das jeweilig gewünschte Arbeitsbereich minimiert. Für 5...35 °C sind Werte unter ±8·10<sup>−9</sup>/K erreichbar. Vorzeichenwechsel des Ausdehnungskoeffizienten reduzieren zusätzlich die absoluten Größenänderungen, so dass Größenänderungen von ±75·10<sup>−9</sup> z. B. über den Temperaturbereich von −5...45 °C erreichbar sind.</ref>. Das ist der Fall, wenn etwa 70 Gewichtsprozent der Schmelze kristallin vorliegen. Der Prozess der Keramisierung kann bis zu mehreren Monaten andauern, je nach Größe des Glasrohlings.<ref>Quelle: 50 Jahre Schott in Mainz. Vierteljahreshefte für Kultur, Politik, Wirtschaft und Geschichte. Sonderausgabe Mainz. 22. Jahrgang, 2002.</ref>

== Verwendung ==
Der Werkstoff Zerodur wird typischerweise als Substratmaterial optischer Elemente in der Astronomie, z. B. in Kometensonden, als Spiegelträger für moderne astronomische Groß-[[Teleskop]]e, wie z. B. das [[Very Large Telescope]] in Chile (vier monolithische Spiegel je 8,2 Meter Durchmesser), das [[Keck-Observatorium]] auf Hawaii (zwei segmentierte Spiegel je 10,0 Meter Durchmesser), das [[GREGOR|GREGOR Sonnenteleskop]] oder das [[Gran Telescopio Canarias]] auf La Palma (ein segmentierter Spiegel mit 10,4 Meter Durchmesser) sowie in der Präzisionsoptik bzw. Präzisionsmesstechnik verwendet. Zerodur wird wegen seiner hervorragenden
thermischen Eigenschaften auch als Material für Rahmen und Träger von [[Lithographie]]- und Nanomessmaschinen verwendet. Ein Beispiel dafür ist die Nanopositionier- und Nanomessmaschine (NMM-1) der [[Technische Universität Ilmenau|Technischen Universität Ilmenau]].
Für die Verwendung in der Raumfahrt ist Zerodur wegen der möglichen Verringerung des Startgewichts gegenüber anderen Spiegelmaterialien interessant. In der [[Koordinatenmesstechnik]] werden bei hochgenauen Messgeräten teils [[Lineal|Maßstäbe]] aus Zerodur mit aufgedampften Längsteilungen aus Chrom verwendet.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.rsf.at/fileadmin/redakteur/Produkte/Downloads/Prospekte/Offene_Systeme/MS2x-DE-05-2017.pdf |titel=Längenmesssystem mit Teilungsträgern aus Zerodur |format=PDF |sprache=de |offline=1 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20190925224212/https://www.rsf.at/fileadmin/redakteur/Produkte/Downloads/Prospekte/Offene_Systeme/MS2x-DE-05-2017.pdf |archiv-datum=2019-09-25 |abruf=2019-09-26 |archiv-bot=2024-06-20 17:28:55 InternetArchiveBot}}</ref>

== Geschichte und Materialvarianten ==
Zerodur wurde 1968 auf den Markt gebracht. 1971 folgte [[Ceran]], bei dem Zerodur-Glaskeramik für „Ceran“-[[Kochfeld]]er verwendet wird. Seitdem wurde das Material um zahlreiche Materialvarianten erweitert, z. B. „Zerodur K20“. Sie wird über thermische Umwandlung des semitransparenten Ausgangsmaterials Zerodur hergestellt, ist thermisch hoch stabil und verändert sich auch über viele Erhitzungszyklen nicht. „Zerodur K20“ Glaskeramik hat eine hohe Langzeit-Temperaturstabilität bis zu 850 Grad Celsius. Das Material kann z. B. für mechanische und optische Bauteile in Hochleistungs[[laser]]n eingesetzt werden oder als Formenmaterial zum Einsatz in der Heißformgebung (Glas, Kunststoff) genutzt werden.<ref>[https://www.schott.com/advanced_optics/german/products/optical-materials/zerodur-extremely-low-expansion-glass-ceramic/zerodur-k20/index.html Schott AG Zerodur]</ref>

== Weblinks ==
* {{Internetquelle |url=https://www.schott.com/de-de/products/zerodur-p1000269 |titel=ZERODUR® auf der Homepage der Schott AG |abruf=2024-01-31}}
* [https://www.tu-ilmenau.de/sfb622/ TU Ilmenau – Sonderforschungsbereich 622]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Verbundkeramik]]
[[Kategorie:Glasart nach Markenname]]
[[Kategorie:Schott AG]]
[[Kategorie:Wikipedia:Artikel mit Video]]

Zerodur - Versionsgeschichte

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