碳化硅复合材料反射镜及支撑结构材料

本书特色

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本书基于新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室十多年来在C/SiC复合材料光学反射镜及支撑结构方面的研究积累，较为系统的介绍了空间光机结构材料的发展现状，C/SiC复合材料光学反射镜及支撑结构材料的性能特点，C/SiC复合材料反射镜设计与制备技术，C/SiC复合材料支撑结构设计与制备技术。C/SiC复合材料反射镜设计与制备技术包括：C/SiC复合材料反射镜结构设计技术，C/SiC复合材料光学反射镜坯体制备技术，梯度过渡层制备技术、光学改性涂层制备技术，反射镜坯体应力控制技术等。C/SiC复合材料支撑结构制备技术包括：近零膨胀C/SiC复合材料设计技术，近零膨胀C/SiC复合材料制备工艺，C/SiC支撑结构（镜筒）制备技术等。

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内容简介

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C纤维增强的SiC陶瓷基复合材料（C/SiC）是21世纪初逐步发展起来的一类新型空间光机结构材料，适合制备大口径光学反射镜和支撑结构，是新型高分辨率空间相机光机结构材料的发展方向之一。　　《碳化硅复合材料反射镜及支撑结构材料》简要介绍了空间光机结构材料的发展现状，C/SiC复合材料光学反射镜及支撑结构材料的性能特点和研究现状，并在此基础上，总结作者十余年来在SiC复合材料反射镜及支撑结构材料技术领域的研究成果，主要介绍轻质C/SiC复合材料反射镜设计与制备技术、C/SiC复合材料残余应力测量与控制技术、近零膨胀C/SiC复合材料支撑结构设计与制备技术等内容。

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目录

目录丛书序前言第1章 绪论 11.1 高分辨空间相机对光学反射镜材料性能要求 31.1.1 空间相机对反射镜材料力学性能的要求 31.1.2 空间相机对反射镜材料热物理性能的要求 41.1.3 空间相机对反射镜材料光学性能的要求 41.2 轻质光学反射镜材料与轻量化结构研究现状 51.2.1 轻质光学反射镜材料发展现状 51.2.2 SiC及其复合材料反射镜轻量化结构研究现状 71.3 SiC陶瓷反射镜的制备及其应用进展 91.3.1 SiC陶瓷反射镜的制备工艺 91.3.2 SiC陶瓷反射镜的应用进展 131.4 C/SiC复合材料反射镜制备及其应用进展 151.4.1 C/SiC复合材料反射镜的特点及优势 151.4.2 C/SiC复合材料反射镜坯的制备工艺 161.4.3 C/SiC复合材料反射镜的应用 181.5 光学支撑结构材料研究现状 201.5.1 光学支撑结构材料应用背景 201.5.2 低膨胀光学支撑结构材料发展现状 211.5.3 C/SiC复合材料支撑结构的应用 27第2章 轻质C/SiC复合材料及其反射镜的设计 312.1 反射镜表面光学特征与CVD SiC表面涂层的设计 312.1.1 反射镜表面光学特性与材料表面性质的关系 312.1.2 各种工艺方法制备的SiC材料的光学特性 372.1.3 CVD SiC涂层的工艺设计 382.2 C/SiC复合材料反射镜轻量化和加工要求与反射镜坯体的设计 392.2.1 反射镜轻量化和加工对坯体的要求 392.2.2 C/SiC复合材料反射镜坯的轻量化和可加工特性 402.2.3 C/SiC复合材料反射镜坯体蜂窝夹芯结构的设计 412.2.4 C/SiC复合材料反射镜坯体的工艺设计 442.3 C/SiC复合材料反射镜的结构设计 462.3.1 CVD SiC涂层和C/SiC坯体界面应力分析 462.3.2 梯度过渡层的设计 49第3章 C/SiC复合材料反射镜坯体的制备 513.1 气相渗硅C/SiC复合材料制备技术 513.1.1 气相渗硅技术原理 513.1.2 工艺参数对C/SiC复合材料性能的影响 523.2 C/C复合材料组成与结构对气相渗硅C/SiC复合材料性能的影响 683.2.1 C/C孔隙率对C/SiC复合材料组成和密度的影响 683.2.2 C/C孔隙率对C/SiC复合材料力学性能的影响 693.2.3 C/C孔隙率对C/SiC复合材料热学性能的影响 70第4章 C/SiC复合材料反射镜表面致密光学涂层制备 724.1 CVD SiC涂层原理与制备工艺 724.1.1 CVD SiC涂层原理 724.1.2 工艺参数对SiC涂层沉积过程的影响 754.2 CVD SiC涂层组成及结构 884.2.1 沉积温度对CVD SiC涂层组成及结构的影响 884.2.2 稀释气体对CVD SiC涂层组成及结构的影响 924.2.3 系统压力对CVD SiC涂层组成及结构的影响 964.3 CVD SiC涂层的性能 974.3.1 CVD SiC涂层的密度 984.3.2 CVD SiC涂层的弹性模量及显微硬度 984.3.3 CVD SiC涂层的光学加工性能 99第5章 C/SiC复合材料反射镜梯度过渡层制备 1015.1 梯度过渡层预涂层成型方法 1015.1.1 浆料涂刷法 1015.1.2 注浆成型法 1025.1.3 凝胶注模法 1025.2 凝胶注模Si-SiC预涂层成型工艺研究 1025.2.1 高固含量高流动性浆料的配制 1035.2.2 凝胶反应工艺优化 1085.2.3 凝胶素坯的干燥行为 1125.2.4 凝胶素坯的密度及力学性能 1165.3 气相渗硅烧结的Si-SiC涂层组成、结构及性能研究 1215.3.1 Si-SiC涂层的组成与结构研究 1225.3.2 Si-SiC涂层的力学性能研究 1295.3.3 Si-SiC涂层的热物理性能研究 1325.4 C/SiC坯体表面Si-SiC梯度过渡层的制备 1345.4.1 一步法渗硅烧结成型工艺 1345.4.2 二步法渗硅烧结成型工艺 1365.4.3 Si-SiC梯度过渡层与C/SiC坯体的结合性能 1375.4.4 Si-SiC梯度过渡层与CVD SiC涂层的结合性能 138第6章 C/SiC复合材料残余应力测量与控制技术 1396.1 残余应力对反射镜面形精度的影响 1396.2 C/SiC复合材料的残余应力类型和残余应力消除工艺 1406.2.1 C/SiC复合材料的残余应力类型 1406.2.2 C/SiC复合材料的残余应力消除工艺 1416.3 C/SiC复合材料的结构应力研究 1416.3.1 工艺、相组成与C/SiC复合材料结构应力的关系研究 1416.3.2 C/SiC复合材料结构应力的拉曼法研究 1456.4 C/SiC复合材料加工应力的X射线衍射研究 1496.4.1 X射线衍射sin2ψ法的残余应力计算 1496.4.2 X射线衍射sin2ψ法的测量参数选取 1516.4.3 C/SiC复合材料的表面加工工艺和去应力退火工艺 1536.4.4 去应力退火前后C/SiC复合材料磨削应力的变化研究 1576.4.5 去应力退火前后C/SiC复合材料研磨应力的变化研究 1616.4.6 C/SiC复合材料的表面加工方式 165第7章 轻质C/SiC复合材料反射镜的制备技术研究 1667.1 小尺寸C/SiC反射镜试样制备研究 1667.1.1 小尺寸C/SiC反射镜坯制备 1667.1.2 C/SiC复合材料反射镜光学抛光研究 1677.2 中等尺寸C/SiC反射镜的制备 1687.2.1 实心结构椭圆反射镜 1687.2.2 底部开孔结构椭圆反射镜 1687.2.3 蜂窝夹芯结构高能激光反射镜 1717.2.4 圆形能动镜 1727.3 大尺寸C/SiC反射镜的制备 1747.3.1 尺寸稳定性 1747.3.2 φ600mm口径C/SiC反射镜坯体的制备 1757.3.3 米级尺寸C/SiC反射镜坯体的制备 1787.4 C/SiC复合材料反射镜研究展望 180第8章 近零膨胀先驱体浸渍裂解C/SiC复合材料热膨胀行为研究 1818.1 空间光机支撑结构对近零膨胀材料的要求 1818.2 单向纤维增强C/SiC复合材料的热膨胀性能 1828.2.1 单向纤维增强C/SiC复合材料纵向热膨胀行为 1838.2.2 单向纤维增强C/SiC复合材料横向热膨胀行为 1858.2.3 C纤维体积分数对C/SiC复合材料热膨胀系数的影响 1858.3 编织结构C/SiC复合材料的热膨胀性能 1878.3.1 编织结构对C/SiC复合材料密度、孔隙率的影响 1878.3.2 编织结构对C/SiC复合材料力学性能的影响 1898.3.3 不同编织结构C/SiC复合材料的纵向热膨胀性能 1928.3.4 不同编织结构C/SiC复合材料的横向热膨胀性能 1948.4 编织纱线细度对C/SiC复合材料热膨胀性能的影响 1968.4.1 不同纱线细度五向纱的3D5d C/SiC复合材料热膨胀性能 1978.4.2 不同纱线细度编织纱的3D5d C/SiC复合材料热膨胀性能 1988.5 PIP周期对C/SiC复合材料热膨胀性能的影响 1998.5.1 SiC体积分数变化情况 1998.5.2 C/SiC复合材料残余应力的拉曼光谱研究 2008.5.3 PIP周期对C/SiC复合材料纵向热膨胀性能的影响 2018.5.4 PIP周期对C/SiC复合材料横向热膨胀性能的影响 2028.6 PIP C对C/SiC复合材料热膨胀性能的调控 2038.6.1 陶瓷基复合材料的改性相 2038.6.2 复合材料改性相对热膨胀性能的影响 2048.6.3 PIP C周期数对C/CSiC结构及力学性能的影响 2048.6.4 PIP C周期数对C/CSiC复合材料热膨胀性能的影响 208第9章 环境试验对C/SiC复合材料热膨胀性能的影响 2139.1 振动对C/SiC复合材料热膨胀性能的影响 2139.1.1 试验方案 2139.1.2 振动条件对C/SiC复合材料热膨胀性能的影响 2159.2 湿热环境对C/SiC复合材料热膨胀性能的影响 2169.2.1 试验方案 2169.2.2 湿热条件对C/SiC复合材料热膨胀性能的影响 2169.3 冷热循环条件对C/SiC复合材料热膨胀性能的影响 2179.3.1 试验方案 2179.3.2 冷热循环对C/SiC复合材料热膨胀性能的影响 217第10章 近零膨胀GSI C/CSiC复合材料的制备及性能研究 22010.1 不同碳基体对GSI C/CSiC复合材料的制备和性能的影响 22010.1.1 不同碳基体素坯的基本情况 22010.1.2 不同碳基体对C/CSiC复合材料的组成和力学性能的影响 22310.1.3 不同碳基体对C/CSiC复合材料的热膨胀性能的影响 22410.2 C/CPIP周期数对GSI C/CSiC复合材料的制备和性能影响 22510.2.1 C/CPIP周期数对C/CSiC复合材料密度和组成的影响 22510.2.2 C/CPIP周期数对C/CSiC复合材料力学性能的影响 22710.2.3 C/CPIP周期数对C/CSiC复合材料热膨胀性能的影响 22910.3 CVI C界面改性层对GSI C/CSiC复合材料的性能影响 23010.3.1 CVI C界面改性涂层的制备与表征 23010.3.2 CVI C层厚度对C/CSiC复合材料的密度和组成的影响 23110.3.3 CVI C层厚度对C/CSiC复合材料力学性能的影响 23310.3.4 CVI C层厚度对C/CSiC复合材料热膨胀性能的影响 23410.4 CVI C界面改性层的调控机制研究 23510.4.1 CVI C界面改性层对力学性能的调控 23510.4.2 CVI C界面改性层对热膨胀性能的调控 23610.5 纤维体积分数对GSI C/CSiC复合材料性能的影响 23810.5.1 纤维体积分数对C/CSiC复合材料密度及力学性能的影响 23810.5.2 纤维体积分数对C/CSiC复合材料热膨胀性能的影响 239第11章 轻质高稳定C/SiC复合材料支撑结构的制备技术 24111.1 C/SiC复合材料前镜筒制备 24111.1.1 前镜筒结构设计 24211.

封面

书名:碳化硅复合材料反射镜及支撑结构材料

作者:刘荣军

页数:184

定价:¥115.0

出版社:科学出版社

出版日期:2019-07-01

ISBN:9787030618696

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