镍基X射线掠入射反射镜制备工艺研究

发布时间：2022-02-16 15:31

　　由嵌套式掠入射反射镜构成的X射线光学镜头是X射线望远镜系统的核心部件之一。嵌套式掠入射反射镜一般为亚毫米厚度的薄壁型结构,在外力作用下极易变形,传统的研磨抛光工艺难以加工,通常采用复制成型,即转移高精度模具面形的方法进行制造,因此面形转移技术是制造嵌套式X射线掠入射反射镜的关键。针对筒形X射线掠入射反射镜的制备,论文提出了一种基于化学沉积镍磷合金的制造方法,相对现有的嵌套镜电铸镍制造工艺,化学沉积方法工艺简单、沉积层厚度均匀、应力可控,可以获得性能更佳的镍基嵌套镜。论文对化学沉积镍磷合金的实现原理、工艺组成、关键技术等进行了系统阐述,根据嵌套镜的结构特点,制定了嵌套镜的制造流程。化学沉积镍磷合金技术大体上可以分为前处理、化学沉积和后处理三个技术环节,论文对各个环节的关键工艺进行了较为充分的实验验证,进一步优化了工艺数据。通过一系列工艺实验,明确了镍磷合金层的磷含量与主盐、还原剂、络合剂等溶液化学成分的关系,同时还分析了溶液pH值、温度以及搅拌状态等因素对化学沉积工艺的影响。通过调整主盐和还原剂的用量、优选络合剂种类等参数实现对镍磷合金的沉积速率以及磷含量等技术指标的控制,最终选择柠檬酸... 

【文章来源】：苏州大学江苏省211工程院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 X射线掠入射望远镜研究背景与现状
        1.1.1 国外研究现状
        1.1.2 国内研究现状
    1.2 嵌套镜的加工技术
        1.2.1 直接抛光法
        1.2.2 模具复制法
        1.2.3 薄箔镜片法
    1.3 模具复制法的研究背景和现状工
        1.3.1 电铸镍复制法的现状及特点
        1.3.2 环氧复制法的现状及特点
    1.4 本文研究的内容和主要目的
第二章 化学沉积技术概论
    2.1 化学沉积基本原理
        2.1.1 化学沉积镍的反应机理
        2.1.2 化学沉积工艺
    2.2 化学沉积镍磷合金概况
    2.3 化学沉积镍磷合金基本成分及工艺参数影响
        2.3.1 主盐和还原剂
        2.3.2 络合剂
        2.3.3 pH值
        2.3.4 温度
    2.4 化学沉积铸造嵌套镜的工艺流程
    2.5 本章小结
第三章 实验材料和实验方法
    3.1 实验材料和仪器
        3.1.1 实验材料
        3.1.2 实验仪器
    3.2 化学沉积镍磷合金的实验步骤
        3.2.1 前处理
        3.2.2 化学沉积镍磷合金
        3.2.3 后处理
    3.3 化学沉积镍磷合金各项参数确定
        3.3.1 化学溶液的成分组成
        3.3.2 溶液中主要参数的测定
        3.3.3 化学沉积速率的测量
        3.3.4 沉积层厚度及均匀性的测量
        3.3.5 表面形貌分析及孔隙观察
        3.3.6 沉积层磷含量的分析
        3.3.7 化学沉积镍磷合金溶液的稳定性评价
        3.3.8 内应力的测量及分析
    3.4 化学沉积溶液的维护及调整
        3.4.1 pH值的调整
        3.4.2 主盐和还原剂的调整
    3.5 本章小结
第四章 实验结果及分析
    4.1 自动化化学沉积设备
    4.2 沉积合金磷含量的影响因素
        4.2.1 溶液成分的影响
        4.2.2 工艺条件对磷含量的影响
    4.3 沉积速率的测量及影响因素
        4.3.1 主盐和还原剂浓度的影响
        4.3.2 络合剂等对沉积速率的影响
        4.3.3 温度及pH值对沉积速率的影响
    4.4 镍磷合金性能分析
        4.4.1 磷含量对镍磷合金的影响
        4.4.2 孔隙率的影响因素及分析
        4.4.3 耐蚀性的测试及分析
        4.4.4 沉积层应力的影响因素及分析
        4.4.5 沉积层均匀性的测量
        4.4.6 沉积溶液的稳定性测试
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 课题创新点
    5.3 展望
参考文献
攻读学位期间公开发表论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]金属材料表面强化新技术——化学镀研究[J]. 潘国强,张冯烨.  通用机械. 2019(07)
[2]圆锥近似Wolter-Ⅰ型X射线望远镜用柱面反射镜面形误差检测方法[J]. 刘娜,沈正祥,马彬,魏振博,徐旭东,王占山.  红外与激光工程. 2018(04)
[3]硬X射线调制望远镜——中国第一颗X射线天文卫星[J]. 卢方军,张双南.  物理. 2017(06)
[4]太空中的“小精灵”——解析首颗脉冲星试验卫星[J]. 梁亚坤,紫晓.  太空探索. 2017(01)
[5]“脉冲星试验卫星”顺利升空[J]. 薛力军,丁强强,何民,郑靖.  国际太空. 2016(11)
[6]多层嵌套式X射线聚焦光学器件[J]. 刘舵,强鹏飞,李林森,刘哲,盛立志,刘永安,赵宝升.  光学学报. 2016(08)
[7]X射线脉冲星光子聚焦技术发展研究[J]. 金东东,李文彬,连剑,史钰峰,宋娟,王文丛,孙书坤.  空间电子技术. 2016(02)
[8]镍磷合金中磷含量的测定方法比较[J]. 杨春,成红砚.  无机盐工业. 2011(07)
[9]温度对AZ31B镁合金表面化学镀Ni-B合金性能的影响[J]. 陈艳芳,陈春梅,介亚菲,孟龙,熊毅.  轻合金加工技术. 2011(02)
[10]掠入射光学系统成像质量评价[J]. 李顺,巩岩,张巍.  光电工程. 2010(10)

博士论文
[1]基于X射线脉冲星的航天器自主导航技术研究[D]. 李鹏飞.哈尔滨工业大学 2015
[2]软X射线掠入射成像光学系统设计与检测技术研究[D]. 李顺.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2012
[3]非球面研制实录[D]. 胡建军.苏州大学 2009

硕士论文
[1]化学镀Ni-P镀层特征及性能的研究[D]. 郭思琴.太原理工大学 2017
[2]化学铸镍磷合金工艺及技术研究[D]. 尹作升.昆明理工大学 2011
[3]X射线掠入射望远镜像质评价与计算机仿真[D]. 魏筱斌.中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心） 2010



本文编号：3628218