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Updated: Apr 30, 2026
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Fabrication of Silica Ultra High Quality Factor Microresonators
Published on: July 2, 2012
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从复杂的成型到镜子完成:航空航天级Cf/SiC太空光学的增材制造
Buhao Zhang1,2, Li Wang1,3, Xiao Chen1,4
1State Key Laboratory of High Performance Ceramics, Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, 200050, China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|November 8, 2025
概括
一种新的混合制造方法将选择性激光烧结与接口工程结合起来,用于太空镜的强大,轻量级的碳纤维增强碳碳化 (Cf/SiC). 这种方法提高了机械性能,并实现了超光滑的表面,以获得卓越的光学性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 增材制造 增材制造 增材制造
- 航空航天工程 航空航天工程
背景情况:
- 选择性激光烧结 (SLS) 提供了复杂的陶复合材料的高效制造,但面临着高烧结能量和弱接口的挑战.
- 航空航天应用,如轻量级的太空镜,需要先进的陶复合材料,具有出色的机械和光学性能.
研究的目的:
- 开发适用于太空镜的航空级碳纤维增强碳化碳 (Cf/SiC) 的混合制造途径.
- 克服传统缩方法的局限性,改善Cf/SiC复合材料的界面粘合.
主要方法:
- 合SLS预成型制造与接口工程密集化和薄膜加工.
- 通过烯酸树脂透和热解引入一种工程化烧解碳 (PyC) 间相,以稳定纤维-矩阵相互作用.
- 使用物理蒸汽沉积 (PVD) 进行Si和Ag薄膜涂层,以实现超光滑的表面.
主要成果:
- 开发的Cf/SiC复合材料证明了其类别的基准机械强度.
- 通过薄膜沉积,获得了0.031nm粗度和高可见波段反射率的超光滑表面.
- 混合路线使得几何可塑性和光学性能的系统优化成为可能.
结论:
- 增材成型,相间辅助密度化和薄膜加工的综合方法为Cf/SiC空间镜提供了一个可扩展的范式.
- 接口工程制造是下一代多功能陶复合材料在航空航天领域的一个有希望的途径.
- 该方法允许在先进的陶复合材料中定制光学性能和结构完整性.
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