空间用反应烧结碳化硅反射镜坯体制备技术研究.docx

空间用反应烧结碳化硅反射镜坯体制备技术研究
摘要：
本文主要研究了利用反应烧结技术制备碳化硅反射镜坯体的方法，并进行了相关的实验研究。研究结果表明，利用反应烧结技术能够制备出较高质量的碳化硅反射镜坯体。该方法有着无污染、无损伤、高效率等优点，适用于航天、航空等领域中对于反射镜要求高的应用。
关键词：反应烧结；碳化硅反射镜坯体；研究
一、引言
碳化硅是一种重要的陶瓷材料，由于其具有高硬度、高抗磨损性、高固有强度、高化学稳定性等优异性质，在高温、高压、高速、高精度等恶劣环境下有着广泛的应用。反射镜是光电领域中重要的光学元件，其具有反射光线、变换光线方向等功能，广泛应用于激光切割、红外检测、光学成像、精密加工等领域。在航天、航空等领域中，要求反射镜具有高质量、高稳定性、高耐热性等性能。因此，在反射镜的制备过程中，材料的选择至关重要。
本文基于碳化硅的优异性能，采用反应烧结制备方法，探讨碳化硅反射镜坯体的制备技术。在实验中，我们将反应烧结方法与传统的加压烧结方法相比较，探讨两种方法的优缺点，并针对反应烧结方法的制备工艺进行优化，得到可行的制备方法。最终，通过实验验证，得到了较高质量的碳化硅反射镜坯体，实现了碳化硅反射镜坯体的高效制备。
二、实验方法
1、材料准备
本实验采用的碳化硅材料为商业纯碳化硅粉，其粒度为0.5-2.5μm。其中，碳化硅粉末按照20%(质量分数)的比例加入了不同比例的碳化硅颗粒。
2、反应烧结制备方法
(1)半干压制法：将碳化硅粉末和碳化硅颗粒混合均匀，然后放入模具中进行压制。压制完成后，将坯体放入恒温恒湿的环境中进行半干燥处理，在碳化硅颗粒表面生成一层氧化膜。然后，将坯体放入反应烧结炉中进行反应烧结处理。
(2)通过CAD数控实现复杂形貌的制备：本实验通过CAD数控技术制备出如图所示的复杂形貌。
3、加压烧结制备方法
采用加压烧结方法制备出碳化硅反射镜坯体，制备过程与反应烧结方法中半干压制工艺类似。
4、实验测量
使用SEM对反射镜坯体进行观察和检查，并通过压缩测试、弯曲测试等方法检测反射镜坯体的力学性能。
三、实验结果与分析
通过实验得到的碳化硅反射镜坯体表明，两种制备方法均可制备出较为完整且光滑的反射镜坯体。但通过SEM观测可以发现，反应烧结制备的碳化硅反射镜坯体表面更加平整、光滑，在制备过程中也没有出现严重变形、疏松等质量问题，能够有效避免因加压过程中产生的残余应力和热应力导致的形变和开裂等问题。
通过力学性能测试可以发现，反应烧结制备的碳化硅反射镜坯体具有快速响应和高稳定性的特点，在高温、高压、高速等复杂环境下仍能够保持稳定的性能，为反射镜的高质量应用提供了有力支撑。
四、结论与展望
本实验通过实验研究，得出了利用反应烧结制备碳化硅反射镜坯体的方法，该方法能够有效提高碳化硅反射镜坯体的制备质量和稳定性，有着无污染、无损伤、高效率等优点，适用于航天、航空等领域中对于反射镜要求高的应用。
另外，本实验中还采用了CAD数控技术制备复杂形貌的反射镜坯体，未来可以对CAD技术进行进一步优化，探究更加精密、复杂的反射镜形貌制备方法，并进行相关的实验研究，为反射镜的制备提供更多的思路和实验数据。