【摘 要】
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随着空间天文光学、卫星遥感技术、大型地基光学系统的迅猛发展,对光学系统的成像分辨率、热稳定性、系统质量提出了越来越严格的要求,这就决定了对光学元件的材料要求越来越
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随着空间天文光学、卫星遥感技术、大型地基光学系统的迅猛发展,对光学系统的成像分辨率、热稳定性、系统质量提出了越来越严格的要求,这就决定了对光学元件的材料要求越来越高,微晶玻璃和碳化硅由于其优异的综合性能已成为这些系统中光学元件的主要材料。研磨和抛光是这两种材料成为合格光学元件不可缺少的重要工序,研磨可以去除磨削遗留刀痕、大缺陷及修正表面大误差,抛光则要去除研磨产生的表面破坏层,同时提高表面面形精度和表面粗糙度等表面质量,使其满足使用要求。本文针对微晶玻璃和碳化硅反射镜这两个工序的工艺基础进行了实验研究,主要内容及成果如下:(1)采用抛光去除法实验研究了两种不同粒径大小磨料、两种研磨盘研磨微晶玻璃后的表面破坏层深度,得到表面破坏层深度约是磨料粒度的1.4倍,相同磨料情况下硬度更大的K9研磨盘比铸铁研磨盘造成的表面破坏层深度大等结论。(2)采用抛光去除法实验研究了多种不同颗粒碳化硼磨料研磨后反应烧结碳化硅的表面破坏层深度,得到了碳化硼磨料研磨碳化硅产生的表面破坏层深度预测公式,并计算预测了W20碳化硼研磨碳化硅的的表面破坏层深度。(3)实验研究了反应烧结碳化硅反射镜的抛光工艺,确定了所采用的抛光磨料及抛光方案。(4)优化制定了反应烧结碳化硅反射镜的加工工艺,对口径为50mm的碳化硅反射镜进行了加工,成功加工出了符合预定表面粗糙度(Ra<2nm)的反射镜。本文的研究结论和实验数据可为实际微晶玻璃和碳化硅反射镜加工工艺中的磨料选择、磨具选择以及抛光去除量的选择等提供基础数据支持。
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