[发明专利]精密部件

说明书

本发明涉及一种精密部件以及可用于生产该精密部件的玻璃陶瓷。该精密部件的差分CTE具有接近0 ppm/K的平稳期，即，该精密部件的差分CTE在宽度至少为40K的温度区间T_P中小于0±0.015 ppm/K，并且/或者在宽度至少为50K的温度区间T_P中小于0±0.025 ppm/K。

技术领域

本发明涉及一种精密部件以及可用于生产该精密部件的玻璃陶瓷。

背景技术

精密部件是需要满足其特性(例如机械、物理、光学特性)方面的特别严格要求的部件。它们特别用于天文学、LCD光刻和微光刻、计量学、光谱学和测量技术。在这些领域中，根据具体应用，部件需要特别是具有极低的热膨胀。

通常，材料的热膨胀通过静态方法来确定，在该静态方法中，在特定温度区间的开始和结束时确定测试样本的长度，并根据长度差异计算膨胀系数α或CTE(热膨胀系数)。然后，将该CTE报告为该温度区间的平均值-例如对于0℃至50℃的温度区间，报告为CTE(0；50)或α(0；50)。

为了满足不断增长的需求，已经开发了具有更适合于特定部件的CTE的精密部件。例如，CTE可以不是针对CTE(0；50)的标准温度区间优化，而是例如针对实际应用温度附近的温度区间(例如，对于某些光刻应用，19℃到24℃的区间CTE(19；24))优化。为了保证在应用温度下甚至更低的热膨胀，存在一些精密部件，其也可以通过适当的温度处理将CTE-T曲线的过零点移动到精密部件的应用温度。在过零点处，CTE-T曲线的梯度也应该尽可能低，以便在温度轻微变化的情况下产生的精密部件的长度变化尽可能小。

在室温附近的温度范围内具有零膨胀的用于精密部件的已知材料是陶瓷、掺杂Ti的石英玻璃(fused silica)SiO₂和玻璃陶瓷。玻璃陶瓷、尤其是在例如US 4,851,372、US5,591,682、EP 587979、US 7,226,881、US 7,645,714和DE 102004008824 A1中描述的锂铝硅酸盐玻璃陶瓷(LAS玻璃陶瓷)。用于精密部件的其他材料是掺杂钛的石英玻璃和陶瓷堇青石。

对于玻璃陶瓷，通常通过保持组分和改变陶瓷化条件来实现上述的CTE或热膨胀的优化。

尽管精密部件的热膨胀和构成这些部件的材料的热膨胀已经通过这些方法优化的事实，但迄今为止还不可能在相当大的温度区间(例如，大于40K)内保持例如处于或接近零膨胀(例如，±0.015ppm/K)的热膨胀，换言之，形成所谓的CTE平稳期。图1示出了用于精密部件的当前可用材料的CTE-T曲线。玻璃陶瓷(图1中的曲线e)具有以下值。

CTE偏差[ppm/K]	宽度CTE“平稳期”[K]
0±0.025	约47
0±0.015	约37
0±0.010	约30