长春光学精密机械与物理研究所制造了一种直径为4米的碳化硅反射镜,声称它是世界上最大的由这种材料制成的非球面反射镜。
它是通过烧结 SiC 粉末,从 12 个处于“绿色”状态的片段开始。
使用由SiC粉末和酚醛树脂混合物制成的粘合剂将它们粘合在一起,在最后的烧结步骤中,整个东西被烘烤成一个固体结构,因此在晶粒尺寸和成分上经过精心设计,以便与这些部分融合在一起。
结果是具有几乎均匀特性的单个镜面坯料。
望远镜反射镜需要在自身重量下抵抗变形,这就是为什么选择碳化硅等坚硬的轻质材料的原因——这种特殊的材料重量约为 120kg/m2。
为了覆盖烧结结构前表面的孔隙,使用物理气相沉积工艺沉积了一层12μm厚的光滑硅层,该工艺旨在将温度和变形保持在最低限度。
最终加工后,表面粗糙度和表面形状误差为几纳米。
如果你喜欢光学讨论,或者喜欢一些结构细节,那么论文《世界上最大的碳化硅非球面反射镜的高精度制造的挑战和策略》在《光:科学与应用》中清楚地描述了这个项目。