学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

Si/SiC光学涂层的制备与性能研究

作　者: 林栋
导　师: 曹英斌
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 材料科学与工程
关键词: C/SiC Si/SiC 浆料涂刷法 渗硅反应烧结 光学抛光
分类号: TB332
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 30次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


本文以C/SiC基复合材料反射镜的光学涂层为研究背景,利用浆料涂刷法制备了C/SiC基反射镜的光学涂层,研究了Si/SiC光学涂层的制备工艺,对涂层浆料配方进行了计算,考察了浆料配方对渗硅反应烧结后Si/SiC光学涂层的成分、热学、力学及光学加工性能以及微观结构的影响,并对渗硅反应烧结后涂层微观显微结构的形成过程进行了讨论。(1)对Si/SiC涂层原料配方进行了理论分析设计,对不同原料配方反应烧结后涂层中各相的含量进行了物相定量分析,总结了原料中C含量与烧结后涂层中Si含量的关系,并对涂层密度进行了理论计算与实际验证。(2)对涂层断口的形貌进行了研究,简要讨论了涂层显微结构的形成过程。本实验体系中液相硅与固碳的反应主要是溶解再沉淀过程。(3)考察了不同配方原料制备的Si/SiC涂层材料的力学和热学性能。通过配方调整使Si/SiC涂层材料热膨胀系数与C/SiC反射镜基体热膨胀系数的差值控制在0.5×10-6/K以内。(4)考察了不同配方原料制备的Si/SiC涂层材料的光学抛光性能,新配方可大大降低光学抛光时间,表面粗糙度达到3nm以下的光学抛光时间从2周缩短至2天。(5)当原料中C与SiC的体积比为7:3时,反应烧结后Si/SiC涂层的弹性模量为143.8MPa,涂层与基体的剪切强度为19.43MPa,平均线热膨胀系数与基体最为接近,差值小于0.5×10-6/K。

全文目录


摘要  9-10
ABSTRACT  10-11
第一章 绪论  11-25
  1.1 空间轻质反射镜研究背景  11-12
  1.2 空间轻质反射镜坯体材料的研究进展  12-16
    1.2.1 反射镜材料的发展现状  12-13
    1.2.2 不同种类碳化硅材料的性能  13-16
  1.3 C/SiC 复合材料反射镜的制备及其应用  16-20
    1.3.1 C/SiC 复合材料的性能  16-17
    1.3.2 C/SiC 复合材料及其反射镜的制备工艺  17-18
    1.3.3 C/SiC 复合材料反射镜的应用进展  18-20
  1.4 C/SiC 复合材料反射镜光学涂层的研究进展  20-23
    1.4.1 C/SiC 反射镜光学涂层的制备方法  21-22
    1.4.2 浆料预涂层法Si/SiC 涂层的应用进展  22-23
  1.5 选题思想及研究内容  23-25
第二章 实验与测试方法  25-32
  2.1 实验原料及主要仪器设备  25-26
  2.2 实验方法与过程  26-27
  2.3 性能测试  27-32
    2.3.1 涂层与基体密度与孔隙率的测定  27-28
    2.3.2 弯曲强度与弹性模量的测定  28-29
    2.3.3 涂层与基体间剪切强度的测定  29-30
    2.3.4 微观形貌的扫描电子显微镜观察  30-31
    2.3.5 X 射线物相分析  31
    2.3.6 光学显微镜观察样品金相组织  31
    2.3.7 涂层及基体热膨胀系数的测定  31
    2.3.8 样品表面粗糙度的测定  31-32
第三章 Si/SiC 涂层的制备及其结构研究  32-45
  3.1 Si/SiC 涂层配方的设计  32-33
    3.1.1 原配方涂层面临的主要问题  32
    3.1.2 涂层新配方的设计原则  32-33
    3.1.3 涂层配方的确定  33
  3.2 涂层密度及其组成之间的关系  33-40
    3.2.1 涂层密度及孔隙率的测定  33-34
    3.2.2 反应烧结后各涂层的组成  34-39
    3.2.3 涂层密度理论值与实测值的讨论  39-40
  3.3 Si/SiC 涂层的微观结构及其形成过程  40-44
    3.3.1 Si/SiC 涂层断口形貌的观察  40-41
    3.3.2 Si/SiC 涂层显微结构的形成过程  41-44
  3.4 本章小结  44-45
第四章 Si/SiC 涂层性能的研究  45-60
  4.1 涂层配方对其力学性能的影响  45-47
  4.2 涂层与基体间的界面结合  47-52
  4.3 涂层配方对热膨胀系数的影响  52-54
  4.4 涂层光学加工性能的研究  54-58
    4.4.1 涂层配方对光学加工性能的影响  54
    4.4.2 涂层对光学加工精度的影响  54-58
  4.5 本章小结  58-60
结束语  60-62
致谢  62-64
参考文献  64-69
作者在学期间取得的学术成果  69

相似论文

  1. 凝胶注模SiC-AlN复相陶瓷的制备工艺与性能研究,TQ174.62
  2. 纳米Pt/SiC的制备、表征及其电化学催化性能研究,TM911.4
  3. 先驱体转化法制备ZrO2改性的C/SiC复合材料及其性能研究,TB332
  4. 气相渗硅制备3DC_f/SiC的结构、性能及界面调控研究,TB332
  5. 4H-SiC功率BJT器件仿真与特征研究,TN303
  6. 面向SIC的无线自组网MAC协议设计与实现,TN929.5
  7. C/SiC复合材料弹簧的制备及其性能研究,TB332
  8. 以LPVCS为先驱体制备SiC_f/SiC复合材料工艺研究,TB332
  9. Mn、Co掺杂SiC稀磁半导体薄膜的制备及物性研究,TN304.055
  10. Mn、Co、Al掺杂SiC薄膜制备及其光敏性质研究,O484.1
  11. 液态机械搅拌铸造法制备SiC_p/6061Al复合材料,TG249.9
  12. SiC_p/AZ91D复合材料真空气压浸渗机理及界面结构研究,TB331
  13. 颗粒增强铝基复合材料导热性能分析,TB331
  14. 碳热还原制备碳化硅纳米线及其性能研究,TB383.1
  15. SiC_f/Ti复合材料的制备及性能研究,TB333
  16. 铜基SiC、碳洋葱自润滑复合材料的制备及其摩擦磨损性能研究,TB33
  17. 纳米SiC薄膜发光特性及其等离激元增强,TB383.2
  18. 微—纳米SiC/聚丙烯复合材料的制备与表征研究,TQ325.14
  19. 氮化硅及碳化硅陶瓷复合材料高温压缩变形行为的研究,TQ174.1
  20. 激光加工陶瓷坯体的工艺研究,TQ174.6
  21. SiO_2结合SiC棚板性能的研究,TQ175.1

中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 复合材料 > 非金属复合材料
© 2012 www.xueweilunwen.com