超轻量化SiC反射镜的制备及性能
本文关键词: 光学制造 SiC 超轻量化反射镜 真空辅助凝胶注模 反应烧结 出处:《光学精密工程》2015年08期 论文类型:期刊论文
【摘要】:采用真空辅助凝胶注模和反应烧结法制备了面密度分别为9.35和11.7kg/m2,直径分别为200和500mm的两块超轻量化SiC反射镜,检测了反射镜的主要性能。结果显示:由于在真空环境下浇注,坯体没有宏观缺陷。材料中细小SiC颗粒的存在使材料具有相对较高的抗弯强度(335 MPa)和断裂韧性(4.5 MPa·m12)。此外,反射镜材料金相组织中未出现明显的SiC颗粒定向排列,具有较好的各向同性度:不同方向热膨胀系数差异小于3%,模量差异为1.3%。镜坯经过光学加工后面形误差(RMS值)为0.043λ(λ=632.8nm),表面粗糙度(Ra值)优于5nm。实验表明,真空辅助凝胶注模成型结合反应烧结工艺制备的超轻量化SiC反射镜各方面性能良好,适用于制备空间相机用反射镜。
[Abstract]:Two ultra-lightweight SiC mirrors with surface density of 9.35 and 11.7 kg / m2, diameter of 200 mm and 500 mm in diameter were prepared by vacuum assisted gel injection and reactive sintering. The main properties of the mirrors were tested. There are no macroscopic defects in the billet. The existence of fine SiC particles in the material makes the material have relatively high flexural strength of 335MPa) and fracture toughness of 4.5 MPa 路m120.Furthermore, there is no obvious directional arrangement of SiC particles in the metallographic structure of the mirror material. It has good isotropy: the difference of coefficient of thermal expansion in different directions is less than 3, the difference of modulus is 1.3. The error of rear shape and RMS value of mirror blank after optical processing is 0.043 位 (位 ~ (63. 8) nm ~ (-1), the value of surface roughness and Ra) is better than 5 ~ (nm). The experimental results show that the coefficient of thermal expansion is less than 3, and the difference of modulus is 1.3%. The ultra-lightweight SiC mirrors prepared by vacuum assisted gel injection molding combined with reactive sintering process have good performance in all aspects and are suitable for the preparation of space camera mirrors.
【作者单位】: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;
【基金】:超轻RBSiC反射镜制备技术研究(No.Y2CXISS126)
【分类号】:TH74;TQ163.4
【参考文献】
相关期刊论文 前9条
1 张舸;赵汝成;赵文兴;;大尺寸轻型碳化硅质镜体的制造与材料性能测试[J];光学精密工程;2006年05期
2 赵文兴;张舸;赵汝成;包建勋;;轻型碳化硅质反射镜坯体的制造工艺[J];光学精密工程;2011年11期
3 曾宇平,江东亮,谭寿洪,郭景坤;定向排布层状SiC晶须补强Al_2O_3复相陶瓷的制备及其性能[J];硅酸盐学报;1998年05期
4 张媛媛;敬畏;程云涛;胡桂涛;方敬忠;;Φ510mm SiC超轻量化反射镜的设计与有限元分析[J];光学精密工程;2012年08期
5 束成祥;蒋会宾;李晓阳;刘君武;汤文明;;反应烧结微米级SiC陶瓷材料的结构与力学性能[J];理化检验(物理分册);2012年11期
6 吕振林,熊流峰,,高积强,金志浩;反应烧结碳化硅的显微组织气孔率及电阻率[J];西安交通大学学报;1999年04期
7 康健;宣斌;谢京江;;表面改性碳化硅基底反射镜加工技术现状[J];中国光学;2013年06期
8 李俊峰;;碳化硅凸非球面反射镜的加工与检测[J];中国光学;2014年02期
9 赵汝成;包建勋;;大口径轻质SiC反射镜的研究与应用[J];中国光学;2014年04期
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 魏明坤,张丽鹏,孙宁,吴永霞;碳化硅耐火材料的研究进展[J];山东陶瓷;2001年02期
2 毕玉惠;李君;陈斐;张东明;沈强;张联盟;;含有定向生长颗粒的氮化硅陶瓷的研究进展[J];材料导报;2007年12期
3 徐领娣;张学军;王旭;;反应烧结碳化硅反射镜表面改性技术[J];光电工程;2009年01期
4 赵汝成;;大尺寸轻型碳化硅反射镜的凝胶注模成型[J];光机电信息;2010年11期
5 赵汝成;;真空反应烧结大尺寸碳化硅反射镜[J];光机电信息;2011年06期
6 张雷;姚劲松;邢利娜;贾继强;金光;;激光加工技术在空间光机结构制造中的应用[J];光机电信息;2011年11期
7 魏明坤,张丽鹏,张广军;碳化硅耐火材料的发展与性能[J];硅酸盐通报;2001年03期
8 陈红;高劲松;宋琦;王彤彤;申振峰;王笑夷;郑宣鸣;范镝;;离子辅助制备碳化硅改性薄膜[J];光学精密工程;2008年03期
9 申振峰;高劲松;陈红;王笑夷;王彤彤;郑宣鸣;;用自制总积分散射仪评估SiC基底表面改性效果[J];光学精密工程;2008年10期
10 张峰;徐领娣;范镝;高劲松;张学军;;表面改性非球面碳化硅反射镜的加工[J];光学精密工程;2008年12期
相关会议论文 前2条
1 陈华龙;;水系流延氧化铝陶瓷基片的研究[A];中国硅酸盐学会陶瓷分会2009年年会论文集(一)[C];2009年
2 赵汝成;王兴;;?1.45m轻质碳化硅反射镜的研制[A];中国空间科学学会2013年空间光学与机电技术研讨会会议论文集[C];2013年
相关博士学位论文 前8条
1 王朝胜;天然高岭土原位还原合成SiC_W/Al_2O_3复合陶瓷材料及机理研究[D];中南大学;2011年
2 乃学瑛;氧化镁晶须的合成及其生长机理的研究[D];中国科学院研究生院(青海盐湖研究所);2007年
3 李喜宝;流延—叠层法制备平板型中温固体氧化物燃料电池的研究[D];武汉理工大学;2010年
4 朱丹;生物质SiC陶瓷基复合材料的反应熔渗制备与结构性能研究[D];浙江大学;2012年
5 范磊;2m级地基望远镜SiC主镜轻量化设计及支撑技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2013年
6 李双;短纤维增强反应烧结碳化硅的制备与性能研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
7 王洪磊;反应浸渗制备连续纤维增强SiC基复合材料及其性能研究[D];国防科学技术大学;2012年
8 李县辉;大尺寸碳化硅结构陶瓷件制备研究[D];北京科技大学;2015年
相关硕士学位论文 前10条
1 梁世栋;预制体结构对平板CVI过程及材料性能的影响[D];中南大学;2011年
2 刘伟;C/C泡沫预制体气相反应制备C/SiC复合材料的研究[D];国防科学技术大学;2010年
3 来俊华;流延法制备95Al_2O_3瓷基板的研究[D];南京工业大学;2003年
4 钟润牙;结构陶瓷复合硬磁铁氧体材料的界面结构与性能[D];武汉理工大学;2004年
5 刘国玺;氮化硅基多孔陶瓷材料的制备[D];昆明理工大学;2003年
6 梁建超;氧化锆基片的流延制备技术及其性能研究[D];华中科技大学;2005年
7 李君;含有定向排列颗粒的Si_3N_4陶瓷的制备与表征[D];武汉理工大学;2007年
8 李炜;固体氧化物燃料电池压缩密封材料的研究[D];华中科技大学;2007年
9 付长翼;亚微米级氧化铝的表面改性及其水系流延成型研究[D];景德镇陶瓷学院;2009年
10 张永伟;强磁场诱导陶瓷织构化的研究[D];华南理工大学;2010年
【二级参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 张玉娣,张长瑞,周新贵,曹英斌;SiC基陶瓷卫星反射镜研究进展[J];材料导报;2002年09期
2 周龙捷,许兴利,黄勇,谢志鹏,代建清;含硅材料凝胶注模成型中的放气反应对生坯显微结构的影响[J];材料工程;2000年07期
3 张玉娣,周新贵,张长瑞;C_f/SiC陶瓷基复合材料的发展与应用现状[J];材料工程;2005年04期
4 王刚,阎逢元,石雷,杨祖华;精密陶瓷凝胶注模成型工艺评述[J];材料科学与工程学报;2003年04期
5 张舸;赵汝成;赵文兴;;大尺寸轻型碳化硅质反射镜素坯的凝胶注模成型[J];稀有金属材料与工程;2008年S1期
6 唐惠东;李龙珠;孙媛媛;谭寿洪;;SiC反射镜镜坯制备工艺的综述与探讨[J];佛山陶瓷;2011年08期
7 徐清兰,伍凡,吴时彬,王家金;轻质碳化硅平面反射镜超光滑表面加工[J];光电工程;2004年09期
8 韩媛媛;张宇民;韩杰才;张剑寒;姚旺;周玉锋;;碳化硅反射镜轻量化结构优化设计[J];光电工程;2006年08期
9 徐领娣;张学军;王旭;;反应烧结碳化硅反射镜表面改性技术[J];光电工程;2009年01期
10 廖文林;戴一帆;周林;王建敏;袁征;解旭辉;;离子束抛光加工矩形离轴非球面镜[J];国防科技大学学报;2011年01期
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 黄清伟,高积强,金志浩;反应烧结碳化硅材料研究进展[J];兵器材料科学与工程;1999年01期
2 吕振林,高积强,王红洁,金志浩;反应烧结碳化硅的显微组织及其导电性的研究[J];硅酸盐通报;1999年05期
3 何宜柱,张吉人,雷廷权;反应烧结透气性陶瓷-金属复合材料的相结构分析[J];中国陶瓷;1997年06期
4 郝寅雷,赵文兴;反应烧结碳化硅多相陶瓷制备方法研究进展[J];材料科学与工艺;2000年04期
5 裴立宅,刘翠娟,肖汉宁,谭伟,祝宝军;反应烧结碳化硼的研究进展[J];硬质合金;2004年01期
6 黄文生,孙庚辰,钟香崇;锆莫来石材料的反应烧结机制[J];硅酸盐通报;1993年04期
7 吕振林,熊流峰,高积强,金志浩;镍元素对反应烧结碳化硅导电性的影响[J];稀有金属材料与工程;1999年03期
8 杨始强;;反应烧结硅铝隆的制作[J];陶瓷;1977年04期
9 吕振林,熊流锋,黄清伟,高积强,金志浩;工艺参数对反应烧结碳化硅导电性的影响[J];西安交通大学学报;1998年12期
10 郑传伟;杨振明;张劲松;;反应烧结多孔碳化硅的高温氧化行为[J];材料研究学报;2010年01期
相关会议论文 前10条
1 张舸;赵汝成;赵文兴;;空间用反应烧结碳化硅反射镜坯体制备技术研究[A];中国空间科学学会空间材料专业委员会2009学术交流会论文集[C];2009年
2 吕振林;刘敏;周永欣;张敏;桑可正;;颗粒尺寸对反应烧结碳化硅摩擦磨损特性的影响[A];第二届全国工业摩擦学大会暨第七届全国青年摩擦学学术会议会议论文集[C];2004年
3 赵世柯;赵建东;肖东梅;康金生;;ZrSiO_4/Al_2O_3/SiO_2混合粉体的反应烧结研究[A];特种陶瓷及金属封接技术基础和应用研讨会论文集[C];2005年
4 吕振林;周永欣;刘敏;黄清伟;;颗粒级配对反应烧结碳化硅高温摩擦特性影响[A];2006全国摩擦学学术会议论文集(一)[C];2006年
5 周永欣;刘敏;张敏;吕振林;;颗粒级配对反应烧结碳化硅摩擦磨损特性的影响[A];第二届全国工业摩擦学大会暨第七届全国青年摩擦学学术会议会议论文集[C];2004年
6 王静;温广武;武淑艳;;反应烧结BN陶瓷的研究[A];第五届全国材料科学与图像科技学术会议论文集[C];2004年
7 曾照强;杨东平;王军;苗赫濯;;B_4C-Ti-B_2O_3热压反应烧结的研究[A];94'全国结构陶瓷、功能陶瓷、金属/陶瓷封接学术会议论文集[C];1994年
8 吕振林;周永欣;刘敏;黄清伟;;钛对反应烧结碳化硅干摩擦性能的影响[A];第六届全国表面工程学术会议暨首届青年表面工程学术论坛论文集[C];2006年
9 吕振林;周永欣;刘敏;黄清伟;;钛对反应烧结碳化硅干摩擦性能的影响[A];第六届全国表面工程学术会议论文集[C];2006年
10 胡冬钫;夏非;黄汉铨;;(Si+Mo)合金浸渗反应烧结SiC[A];94'全国结构陶瓷、功能陶瓷、金属/陶瓷封接学术会议论文集[C];1994年
相关重要报纸文章 前1条
1 张小英;精细陶瓷主要烧结技术[N];广东建设报;2008年
相关博士学位论文 前3条
1 王兴庆;反应烧结制取铁铝系金属间化合物的研究[D];中南大学;2002年
2 郝寅雷;反应烧结碳化硅质反射镜制备技术的研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2001年
3 袁磊;利用反应烧结法制备Si_3N_4复合材料及其多孔材料的研究[D];东北大学;2008年
相关硕士学位论文 前10条
1 王静;反应烧结碳化硅基复合材料的研究[D];山东大学;2009年
2 聂丽芳;凝胶注模成型反应烧结碳化硅制备工艺研究[D];山东大学;2007年
3 刘敏;反应烧结SiC陶瓷摩擦磨损性能研究[D];西安理工大学;2005年
4 叶春燕;反应烧结SiC及其复合材料的合成与制备[D];武汉理工大学;2007年
5 尹长霞;超细碳化硅微粉的制备及反应烧结碳化硅性能的研究[D];武汉理工大学;2012年
6 朱国朝;反应烧结SiC耐磨材料的研究[D];河南工业大学;2011年
7 胡娟;Ti-B体系复合材料在高温高压下的反应烧结研究[D];四川大学;2007年
8 章嵩;SPS反应烧结碳化硼陶瓷[D];武汉理工大学;2007年
9 束成祥;反应烧结SiC陶瓷材料的制备及其结构与性能[D];合肥工业大学;2013年
10 陈建宝;反应烧结二硼化锆超高温陶瓷材料的工艺和性能研究[D];郑州大学;2013年
本文编号:1501837
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/yiqiyibiao/1501837.html