轻质碳化硅平面反射镜超光滑表面加工

介绍了对角线为110mm六边形反应烧结轻质碳化硅平面反射镜超光滑光学加工工艺流程。详细阐述了各个工序所使用的磨具、磨料和抛光机床工艺参数,对实际加工的轻质碳化硅平面反射镜超光滑表面进行检测,检测结果为:面形精度均方根值(RMS)为0.011λ(PV值为0.071,λ=632.8nm),表面粗糙度RMS达0.75nm。     

长条形SiC空间反射镜轻量化结构优化设计

在保证空间光学遥感相机反射镜结构刚度、面形精度的同时,最大限度的降低反射镜质量,成为各国新兴的、重要的研究课题。本文从材料、支撑形式、相关几何参数以及轻量化结构形式等方面对反射镜进行详细设计。提出了通过拓扑优化确定反射镜背部轻量化形式的方案。采用有限元分析法对获得的优化结果进行分析。分析结果表明：重力载荷下面形精度达到 λ/10 PV,λ/50 RMS (λ=632.8 nm),PV值 7 nm,RMS值 1.68 nm,反射镜组件一阶固有频率 256 Hz,均优于传统结构形式的反射镜,能够满足应用要求。     

反应烧结碳化硅反射镜表面改性技术

为了解决新型优质光学材料-反应烧结碳化硅(RB-SiC)由SiC和要Si两相结构引起的光学表面缺陷问题,提出了反射镜表面改性方案并且从加工工艺的角度介绍了改性工艺流程.以空间反射镜的使用环境为依据,对几种适用的RB-SiC改性材料进行了较为全面的分析比较.本文采用新的离子辅助沉积碳化硅(LAD-SiC)材料为改性层,对改性层的表面形貌及部分性能进行了测试,证明IAD-siC膜层能够满足改性要求.在厚度为(6±0.5)μm的IAD-SiC膜层表面进行了一系列抛光工艺实验,文中给出了超光滑表面抛光工艺参数和实验结果.对改性层进行精抛光后,100 mm口径样片的面形精度为0.033X RMS(λ=632.8 nm),表面粗糙度优于0.5mmRMS.结果表明,本方法不仅可以很大程度提高元件表面质量,还可以进一步精修面形,为超光滑,低散射RB-Sic反射镜的加工提供了一条可行途径.     

磁流变抛光高精度光学表面中的工艺参数

对磁流变抛光进行高精度光学表面加工中必须考虑和控制的7类参数,即磁流变液黏度、磁场强度、磁流变液流量、抛光轮转速、锻带厚度、切深以及抛光斑点特性进行分析和优化,得出单因素条件下材料的去除量总是同这7类参数的变化存在一定的内在联系．在分析和优化磁流变抛光过程中这些参数的基础上,采用自研的KDMRF-1000机床对一块K4材料口径100mm的平面镜进行了抛光加工实验．经过两次循环大约200min的抛光后．面形误差值由最初的峰谷值（PV）为262nm,均方根值（RMS）为49nm收敛到最终的PV为55nm,RMS为5．7nm实验中面形误差的收敛表明：只要掌握了磁流变抛光过程中的这7种参数的变化规律,就能充分利用磁流变抛光技术,为高精度光学表面的加工提供可靠的保障．     

我国600m直径碳化硅主镜光学加工获突破

上海技物所公共技术研究室经过一年艰苦攻关,在型号任务600mm直径碳化硅主镜光学加工取得突破,根据光学精度特性分析和检测,其面形精度、表面粗糙度、焦距等关键参数均达到或优于设计要求,特别是面形精度实测为1／8λ（pv）、0．014λ（rms）,已达到国内先进水平。     

平面连续抛光技术在大尺寸异型石英轻质镜制造中的应用

报导了采用１．６ｍ直径连续抛光机制造５８６ｍｍ×４４０ｍｍ、２０边形反射面板的大尺寸异型轻质平面反射镜的光学表面抛光技术。讨论了平面连续抛光理论和抛光工艺设备及特点。给出了最终制造结果。     

应力抛光技术加工抛物面的实验研究

大口径非球面加工技术一直是先进光学制造领域研究的前沿课题,本文开展了以大型非球面应力抛光技术(SMP)为核心的相关先进光学制造技术的研究.研究了应力抛光技术的原理及算法,以加工一块口径为φ314mm,F/7的抛物面镜为例,验证应力抛光技术的合理性和有效性.采用干涉仪检测抛光结束的抛物面其峰值(PV)为3.317λ,均方根(rms)为0.489λ.结果表明,应力抛光技术能够以较高精度、快速地形成旋转对称的抛物面,其面形误差满足或接近于非球面面形的精度要求.     

薄反射镜主动光学实验系统

用口径400mm、厚12mm的薄反射镜作为实验镜进行了主动光学实验.支撑系统由背部12个主动支撑点和3个固定支撑点组成,主动支撑点采用由压电陶瓷促动器和压力传感器组成的力促动器,用于控制实验镜面形,固定支撑点用于控制实验镜的定位.通过Shack-Harmann波前传感器测量镜面面形并拟合出Zernike像差,用阻尼最小二乘法计算出校正力,通过PID算法闭环控制各促动器施加力的过程.通过主动校正,将初始支撑状态下的1.16λ(λ=632.8nm)RMS面形精度校正到0.07λRMS,优于镜面抛光后的0.1λRMS.     

大口径SiC反射镜组件研制技术

目前大口径SiC反射镜组件的研制是当前轻小型化相机研制中亟待解决的关键技术之一,针对该类反射镜的研制特点,本文以某轻型相机大口径SiC反射镜组件的工程研制为例,从方案设计、力学样机设计与分析及地面试验三方面,系统地阐述了大口径SiC反射镜组件进行合理、高效、高可靠性设计的主要研制技术路线.有关试验结果表明,SiC反射镜组件一阶频率保持在340 Hz左右,与有限元分析结果相差约8.5%;振动试验前后反射镜面形RMS相差为0.009λ,该结构满足使用要求.该反射镜组件研制技术路线完全适用于其它大口径反射镜组件的工程研制,并可有效提高结构的稳定性,缩短研制周期.     

光学加工技术的新发展

对于光学系统要求更好的性能,所以,不断努力寻求更有效的光学加工途径。派肯—爱尔姆在发展非球面和平面加工新技术方面已经得到三种新办法:(1)计算机控制非球面抛光,(2)平面的连续抛光,(3)借助精密表面铣磨机用单颗金刚石工具加工球面及平面。已经加工了口径大于20叶、不平度优于λ/8的光学平板。精密面形铣磨机已成功地用于铝、铜(或铜合金)金属反射镜的加工。     

铍基体快速化学镀Ni-P合金工艺研究

针对铍的特点,选用了化学镀镍技术对其进行处理.介绍了一种以稀土金属Ce和有机酸钠盐作为复合添加剂,沉积速度较快的化学镀Ni-P合金的工艺.研究了复合添加剂浓度、配位剂浓度等因素对镀速和镀层的性能的影响,检测了镀层的耐磨性、耐蚀性、结合力等性能.结果表明,所确定的镀液性能稳定,沉积速度较快,在该工艺条件下能在铍表面获得细致、均匀、结合力和耐蚀性能良好的镍-磷合金镀层.     

恒电位极化诱发钨铜合金化学镀镍磷的研究

使用自行研制的镀液配方,研究了在钨铜合金基体上化学镀镍磷的可行性.试验通过恒电位极化诱发法在NiSO4-H2PO2-体系中实现了钨铜合金表面的化学镀镍磷.对极化过程中基材表面的化学镀诱发机理进行了探讨,通过筛选试验确定了外加恒电位的大小和极化时间,并对镀层形貌和质量进行了检测.结果表明,镀层具有较好的结合力和耐蚀性.因此在钨铜合金上进行化学镀镍磷时,恒电位极化法是一种较好的诱发方法.     

碘酸钾对Q235钢Ni-P化学镀层的影响

目前,有关无机物对化学镀沉积速度和镀层性能的影响鲜见报道.为此,在Ni-P化学镀液中加入碘酸钾(KIO_3),研究了其对Q235钢表面Ni-P化学镀层沉积速度和表面质量的影响.采用金相显微镜观察了镀层的表面和截面形貌,并考察了镀层的显微硬度和耐蚀性.结果表明:KIO_3提高了Ni-P合金层在Q235钢表面的沉积速度,当KIO_3含量为20 mg/L时,沉积速度达到最大;KIO_3使组成Ni-P镀层的胞状物变得更加细小,表面更加平整、致密,同时使Ni-P镀层的表面硬度略有提高,进一步改善了镀层在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性.     

AZ91D镁合金表面Ni-P化学镀层的微观组织与性能

以直接化学镀的方法在AZ91D镁合金表面制备了光亮、均匀、致密、厚度达40μm的Ni-P合金镀层,用现代分析技术分析了镀层的微观形貌、组织成分、显微硬度、结合力以及耐蚀性能.结果表明:Ni-P镀层属于中磷镀层,微晶结构,表面形貌呈胞状;镀层与基体结合良好;镀层的显微硬度比基体提高了4倍;镀层与抛光基体的结合力比未抛光的高,基体表面保持机加工状态的镀层破坏临界载荷为80.6 N;镀层具有较好的耐蚀性能.     

Investigation on a Non-cyanide Plating Process of Ni-P Coating on Magnesium Alloy AZ91D

In this research we presented a non-cyanide plating process of Ni-P alloy coating on Mg alloy AZ91D. By applying a new process flow of electroless nickel plating in which zinc coating is used as transition of Ni-P coating on Mg alloy AZ91D, the process of copper transition coating plated in the cyanides bath can be replaced. A new bath composed of NiSO4 was established by orthogonal test. The results show that zinc transition coating can increase the adhesion and pH 4.0 and 95℃, respectively. The present process flow is composed of ultrasonic cleaning→alkaline cleaning→acid pickling→activation→double immersing zinc→electroplating zinc→electroless nickel plating→passivation treatment.The present non-cyanide process of electroless nickel plating is harmless to our surroundings and Ni-P coating on Mg alloy AZ91D produced by present process possesses good adhesion and corrosion resistance.     

铝及铝合金全光亮化学镀镍磷合金工艺优选

化学镀镶前的预处理对镀层性能非常重要,目前常用的预处理方法存在许多缺陷.为此,通过对各种预处理工艺的筛选,确定了适用于铭合金化学镀镍磷合金的条件预处理工艺并预镀中间层,然后在传统化学镀镶磷镀液中加入镀镍中间体和无机盐,组合出了一种新的全光亮化学镀镍磷合金工艺,探讨了镍液主要成分和工艺条件对沉积速度、镀层耐蚀性和外观质量...     

全光亮化学镀镍磷合金工艺研究

研究出了一种新型不含铅的全光亮化学镀镍工艺,获得了全光亮的镍磷合金镀层.通过试验分析镀液中添加剂、无机盐、主盐、施镀时间、pH值和施镀温度对化学镀镍磷合金层光亮度的影响;检测了有关性能.结果表明:所得化学镀镍磷合金镀层的光亮度、耐蚀性等性能优于常规化学镀镍磷合金镀层.CuSO4、TaSO4无机盐的添加使溶液稳定性(氯化钯稳定试验)从30 s提高到90 s,同时也提高了化学镀镍磷合金镀层耐蚀性,在5%NaCl溶液中的年腐蚀量从1.1 mg/cm2降为0.     

高体积比SiCp/A356复合材料真空扩散钎焊接头组织与性能研究

采用快速甩带技术制备了7组(Al-33.3Cu-6.0Mg)-xNi(x=0,0.5,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,质量分数/%)急冷箔状钎料,分别对化学镀Ni-P合金前后的SiCp/A356复合材料进行真空扩散钎焊。通过剪切实验对钎焊接头的抗剪强度进行测定,并利用扫描电镜和能谱分析等方法对接头微观组织进行观察和分析。结果表明,当向Al-33.3Cu-6.0Mg钎料合金中添加不同含量的Ni时,其急冷钎料的固-液相线(504~522℃)变化较小;当w(Ni)=3%且在570℃、保温30min的钎焊工艺下,A356基体/钎料两界面间发生适当的互扩散和溶解现象(585℃时出现溶蚀缺欠),且部分钎料/SiC颗粒的接触界面发生Mg参与的化学反应,接头抗剪强度达到64.97 MPa;而在同种钎焊工艺下,对于化学镀Ni-P合金镀层后的SiCp/A356复合材料,其接头处A356基体/Ni-P合金镀层/钎料等接触界面易于形成富含Al、Ni的致密反应层,接头连接质量显著提高,且w(Ni)=4%时,接头抗剪强度达到79.96 MPa。     

SiCp/Al复合材料的化学镀镍

采用化学镀技术对高体分SiC颗粒增强铝基复合材料(SiCp／Al)表面进行改性以改善其焊接性能和抛光性能。本文探索了在SiCp／Al表面化学镀镍的预处理工艺及条件,系统分析并阐述了除油、粗化、活化等工序对化学镀镍的作用和影响,同时在最优的条件下成功地制备出光亮、均匀、完整且与基体结合良好的镍磷合金镀层。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDAX)对镀层微观结构和成分进行表征。结果表明,预处理可以改变基体表面的结构形貌,影响镍磷合金镀层在其表面的分布,从而对镀层质量、结合强度及沉积速度起决定性作用。     

钢芯铝绞线钢芯表面植酸活化对化学镀Ni-P层耐蚀性的效用

为了提高钢芯铝绞线钢芯的耐蚀性,采用植酸对其活化再化学镀覆Ni-P合金,研究了植酸活化处理对钢芯钢表面Ni-P镀层耐蚀性的影响。采用SEM和EDS对Ni-P镀层腐蚀前后的形貌和成分进行了分析,在1mol/L H_2SO_4+3%NaCl混合溶液中测定了其极化曲线,比较了其腐蚀速率;利用超声波振荡法研究了植酸活化前后Ni-P镀层与基体的结合力。结果表明:钢芯表面经植酸活化后Ni-P镀层的胞状凸起细小,结构更加均匀、致密,与基体有较好的结合力;植酸活化后,Ni-P镀层的腐蚀电位变大,腐蚀电流减小,腐蚀9 h时Ni-P镀层表面几乎无变化。