一、复制轻质金属反射镜的应用与制备（论文文献综述）
李卓[1]（2021）在《SiCp/Al基复合材料表面Ni-P镀层的制备工艺与性能研究》文中指出新型碳化硅颗粒增强铝基（SiCp/Al）复合材料具有热膨胀系数低、质量轻、热导率高等优点,被看作是一种很有前途的空间轻量化反射镜材料,但由于SiC颗粒的存在,导致材料内部组织结构不均匀,从而影响材料的耐蚀、耐磨和抛光等性能。激光选区熔化（SLM）成形技术是近年来最为先进的增材制造技术之一,通过SLM成形的SiCp/Al基复合材料已广泛应用于国防、航空、航天等领域,但通过此技术成形的SiCp/Al基复合材料硬度较低、耐磨、耐蚀性较差。本文以激光选区熔化（SLM）技术成形的SiCp/Al基复合材料为基体,采用化学镀的方法在其表面制备了 Ni-P合金镀层,并采用单因素法和正交试验对Ni-P合金镀层的工艺配方进行了优化;通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、热机械分析（TMA）、显微维氏硬度、划痕测试、电化学工作站等表征方法,研究了镀膜工艺和热处理温度对镀层形貌、厚度、结构、硬度、结合强度、热膨胀系数和耐蚀性的影响规律。主要研究结论如下:（1）获得了镀液pH、温度、化学镀时间对镀层表面形貌、沉积速率、磷含量和硬度的影响规律。随着pH和温度的升高,Ni-P镀层的沉积速率加快,磷含量降低;随着施镀时间的延长,镀层表面的镍磷颗粒逐渐增加,当基体表面完全被覆盖后,颗粒开始聚集、生长、融合,最终呈明显的胞状形貌;当施镀时间继续延长,胞状组织逐渐变大,镀层逐渐加厚,其硬度呈现先增大后趋于稳定的趋势。（2）优化出了 SiCp/Al基复合材料表面厚Ni-P合金镀层的制备工艺。发现采用NiSO4·6H2O（25g/L）、NaH2PO2（30g/L）、C3H6O3（10g/L）、C6H8O7（10g/L）、NaAc（20g/L）、NaF（1g/L）和C4H2O3（1g/L）的镀液成分,将温度控制在88±1℃、pH值控制在4.5±0.1时,可获得表面致密且连续,厚度达到134μm的非晶态高磷镀层;镀层的结合强度为66.9N、硬度（685HV）是SiCp/Al复合材料基底的3倍。（3）揭示了 Ni-P镀层热膨胀系数随加热温度和热处理温度的变化规律。镀层的热膨胀系数在室温到100℃范围内近似为一个定值,镀态、200℃和400℃热处理态镀层的热膨胀系数分别为14.3×10-6/℃、13.5×10-6/℃、12.4×10-6/℃;温度超过100℃后,镀层的热膨胀系数随温度的升高而逐渐降低。（4）阐明了热处理温度对镀层表面形貌、结构、结合强度、硬度和耐蚀性的影响规律。当温度从100℃升高至400℃,镀层表面的胞状物减小,边界模糊并趋于平整;随温度的升高,Ni-P镀层会发生由从非晶态向晶态的转变,300℃时,镀层完全转变为晶态;镀层硬度和结合强度随热处理温度的升高而增大,400℃时,其结合强度为78.9N,硬度达到最大值（1000HV）;200℃热处理后的镀层极化曲线的钝化区间最宽,交流阻抗最大,耐蚀性优异,400℃热处理后钝化区间最窄,交流阻抗最小,耐蚀性最差。
孙博慧[2]（2021）在《激光3D打印AlSi合金光学元件技术研究》文中研究说明激光3D打印（Laser 3D Printing）是一种先进的智能制造技术,采用激光作为热源,以层层叠加的方式,实现了从无到有、从小到大的零件制造,具有适用材料广、结构高度可设计、成形样品精度高、力学性能好、制作周期短等优势。光学金属反射镜被广泛应用在测量与遥感领域的折反式光学系统中,因此对其体积、重量、寿命和光学性能具有严格的要求与标准。传统制造虽能减少反射镜重量,却牺牲掉了刚度,且其制作周期较长,在一定程度上限制了应用。利用3D打印技术可以成形内部轻量化的全封闭金属反射镜,在满足轻质和高比刚度两项需求的同时,又增强了反射镜的力学性能,缩减了制作周期。本文采用激光选区熔化（Selective Laser Melting,SLM）工艺打印AlSi合金光学反射镜,通过激光参数优化、点阵结构设计和抛光及镀膜处理,使反射镜实现了快速制造、轻量优化结构设计和良好的光学反射以及工艺性能。具体研究如下:（1）研究了SLM工艺参数对打印AlSi10Mg合金性能的影响,获取了最佳参数窗口区。首先,在大范围激光参数下（P:100 W～400 W;V:330 mm/s～2500 mm/s）,采用SLM工艺打印40条AlSi10Mg单轨,通过光学显微镜和单轨截面金相表征,总结激光与单轨作用规律,得到最佳参数窗口;其次,在最佳单轨窗口内,再次选取参数进行三维块体打印,通过致密度、宏观形貌和拉伸性能的对比分析,得到SLM工艺下AlSi10Mg最佳激光参数P=350 W,V=1.6 m/s。（2）设计了具有点阵功能结构的AlSi10Mg光学反射镜,实现了结构轻量化、垂直方向自支撑与表面致密性能强化。反射镜内部先后采用六边形和点阵轻量化结构设计,结果表明在垂直方向上打印时,六边形填充结构由于间隔较大,导致了封顶失败;而内部点阵结构,实现了在垂直方向的自支撑和反射镜封顶成形,省去了复杂繁琐的支撑去除环节,达到结构轻量化的目的,并节约了打印材料,更具有减震、大比表面积、吸能降噪等优势。相对于半径为200 mm、高150 mm的实心反射镜质量可减轻80%,镜面经致密性能强化,拉伸性能提升至490 MPa,硬度130 HV,有效改善内部缺陷,预防镜面开裂。（3）针对SLM光学镜表面情况及其光学设计要求,对激光3D打印的AlSi10Mg反射镜进行了后处理,以优化其内外表面质量,提高其光学性能。首先,对比分析了化学抛光、电解抛光和喷砂三种方式的抛光效果,通过化学抛光处理了内部结构,有效去除因阶梯效应和球化等粘黏在打印件表面的金属残渣;其次,通过电解抛光将外表面粗糙度值降低到纳米级别,减小其在系统装配时的尺寸误差;最后,利用电子束蒸镀,将抛光后的镜面镀一层厚度约为300 nm的银反射层,使其在400～1000 nm波长范围下,反射率达90%以上。
高国涵[3]（2020）在《聚酰亚胺薄膜透镜制备关键技术研究》文中进行了进一步梳理空间光学成像技术在宇宙探索、对地观测等领域发挥重要作用,各应用场景对光学系统的性能指标提出新的要求,其中分辨率作为核心的技术指标受光学系统口径限制。传统反射式和折射式系统由于固有的技术瓶颈,很难继续增大口径,限制了其在空间光学领域的新应用。下一代超大口径空间光学系统需要新原理、新技术,突破传统技术的局限,微结构成像技术就是其中一个代表。利用微纳结构对光波的振幅和相位进行调制,将微纳结构制备在大口径光学薄膜基底材料上,即可大大降低主镜重量,再将多个主镜采用拼接组合而成,便可实现更大的口径和可折叠展开功能,这一技术将成为未来空间成像光学系统的发展趋势。然而,制备满足要求的大口径光学薄膜基底材料以及在其表面制备满足要求的微纳结构并非易事,面临诸多的关键技术难题,本文将瞄准这些难题,开展聚酰亚胺薄膜透镜制备关键技术研究。本文针对大口径衍射透镜的应用需求和聚酰亚胺薄膜透镜制备面临的主要技术瓶颈展开研究,提出了全新的聚酰亚胺薄膜透镜制备工艺技术路线。基于聚酰亚胺薄膜透镜光学设计及公差分配,研究了光学级聚酰亚胺材料合成与薄膜成型工艺,突破了大口径聚酰亚胺薄膜透镜微结构加工与检测工艺,研究了聚酰亚胺薄膜透镜波相差工艺影响因素,实现了聚酰亚胺薄膜透镜成像能力的改善。主要研究工作包括:（1）介绍了聚酰亚胺薄膜衍射透镜的研究背景和意义。通过分析国内外研究现状,总结聚酰亚胺薄膜透镜的加工技术难点和现有的主要加工工艺方法,分析指出现有主流工艺路线的优点与技术瓶颈。（2）介绍了衍射光学系统的基本理论,在波动光学理论的基础上,采用Schupmann消色差模型,利用衍射次镜组消除衍射主镜的色差,利用Zemax光学仿真软件设计了系统口径为1.5m,光谱范围为0.55μm0.65μm,视场大于0.12°,调制传递函数（MTF）在62.5lp/mm下大于0.5,系统波前RMS优于λ/5（λ=0.6μm）衍射光学系统设计与公差分配,研究了离轴边缘子镜的设计与公差分配,衍射图案的口径达352mm,透镜材料为聚酰亚胺,台阶数为4,微结构最小线宽2.1μm,线宽误差、深度误差均小于10%,套刻误差小于0.5μm,位置误差小于1.0μm,平均衍射效率大于65%,波前误差RMS小于20nm。（3）研究了光学级聚酰亚胺薄膜材料的合成与成型,采用MTOL为二胺,PMDA和BPDA为二酐,NMP为溶剂进行缩聚反应,合成聚酰胺酸,再通过涂布方法形成胶膜,60℃低温固化,380℃高温亚胺化,制成聚酰亚胺薄膜。通过调控PMDA和BPDA的比例,控制聚酰亚胺的性能。通过对其玻璃化转变温度（Tg）、热膨胀系数（CTE）、力学性能、紫外光谱等性能表征进行结构优化,获得了性能基本能够达到技术指标的聚酰亚胺薄膜。采用并在此基础上研究了薄膜成型工艺中的转速、胶液浓度等工艺参数是如何影响膜厚及膜厚均匀性的。经过工艺参数优化在大口径聚酰亚胺薄膜上实现了很好的光学均匀性。（4）研究了基于聚酰亚胺薄膜基底的衍射透镜加工方法,分析了薄膜透镜加工难点,提出了新的工艺技术路线,将薄膜成膜与衍射图案制备分离,克服透射波前耦合的问题,将薄膜支撑置于衍射图案加工前端,解决应力突变造成的图案扭曲问题。经过实验验证,由该方法制备的衍射透镜的微结构形貌误差小于10%,衍射效率大于60%,波前误差RMS小于30nm。测试结果接近理论分析,表明本文所提出的工艺技术路线具备一定可行性。（5）从三个方面研究了聚酰亚胺薄膜透镜波相差的工艺影响因素。首先薄膜基底光学均匀性出发,提出了基于反应离子刻蚀方法的薄膜光学均匀性修正技术,实现了薄膜基底透射波前RMS优于20nm。其次研究了聚酰亚胺材料的吸湿溶胀特性对薄膜透镜波相差的影响,以及改善材料尺寸稳定性的方法。最后研究了薄膜材料的光弹特性,测得了薄膜光弹系数约400nm/MPa.cm,分析总结了光延迟角与主应力比值的数学关系,建立了应力分布与光延迟量、延迟角之间的物理联系,有助于提高薄膜支撑与固定的应力均匀性。
刘贝[4]（2019）在《空间大口径反射镜组件优化设计及可调节支撑技术研究》文中提出大口径反射镜作为长焦距空间大口径望远镜的核心元件,其面形精度和位置精度直接影响光学系统的性能。随着对空间望远镜成像质量和探测灵敏度的要求不断提高,需要研制更大口径反射镜组件。空间望远镜在地面完成制造、装调和检测后,通过运载火箭运送至太空,并工作在微重力的空间环境中,在此期间经历的振动、冲击、重力释放、温度变化等复杂的热力学环境给空间反射镜的研制提出了更高的设计要求。空间反射镜口径的增大不仅增加了空间望远镜的质量,提高了发射成本;还将提高反射镜对重力、温度等环境因素的敏感度,降低其镜面面形精度。另外,反射镜在地面装调、发射入轨以及在轨工作时的特殊条件,要求其支撑结构具有良好的结构刚度、重力和温度适应能力。因此,设计优化空间大口径反射镜及其支撑结构,使其在满足面形精度要求下,最大限度的减轻发射重量,是实现空间望远镜成功研制的关键技术之一。本文以某空间望远镜的1.2 m口径反射镜及其支撑结构为研究对象,主要研究内容如下:（1）提出了一种大口径反射镜轻量化设计方法。针对1.2 m口径反射镜的光学性能、重量及工作环境等要求,采用传统经验和理论公式设计了反射镜的初始轻量化结构。基于基结构法对该初始结构进行了拓扑优化设计,并根据反射镜力学性能的贡献程度对反射镜的加强筋、半开放背板进行了分组,获得了一种背部半开放式的反射镜轻量化结构。然后基于NSGA-II算法,以反射镜的重量、自重产生的镜面面形精度和光学加工的镜面面形精度为目标,通过Isight集成软件对反射镜的结构尺寸进行了多目标优化设计。经优化后的1.2 m口径反射镜重量仅为68.4 kg,其面密度为58.5 kg/m2,在径向重力作用下面形精度RMS为3.3 nm,优于λ/50（λ=632.8 nm）。（2）基于Bipod支撑的柔度矩阵分析了其力学特性和功能特性。首先根据旋量理论建立了Bipod支撑的柔度矩阵,基于该柔度矩阵对Bipod支撑的自由度和寄生运动展开了研究:通过分解Bipod支撑柔度矩阵的特征运动旋量和特征力旋量,对Bipod支撑的自由度进行了研究,并分析了Bipod支撑关键尺寸参数对其自由度的灵敏度;基于转动瞬心对Bipod支撑的寄生运动进行了研究,并分别对温度作用和重力作用下Bipod支撑的寄生运动进行了分析,得到了Bipod支撑寄生运动的补偿方法。（3）提出了一种Bipod支撑优化设计方法。基于Bipod支撑寄生运动的补偿方法建立了Bipod支撑的多目标优化设计模型,利用NSGA-II算法对Bipod支撑的关键结构参数进行了优化设计。在确定了Bipod支撑最优尺寸后,建立了反射镜组件的有限元模型,对其进行了静力学分析、模态分析、正弦响应分析和随机响应分析,其在径向重力和2°C温度变化下的面形精度RMS均优于λ/50（λ=632.8 nm）,反射镜组件的基频为222.65 Hz。（4）提出了一种用于空间大口径反射镜的可调节Bipod支撑。该可调节支撑能够降低因反射镜组件加工误差和装调误差引起的反射镜面形精度误差。首先引入泽尼克多项式对反射镜与Bipod支撑的位置关系进行了研究。然后通过对Bipod支撑的柔度矩阵进行分析,研究了Bipod支撑的名义转动瞬心与转动瞬心的位置关系,并依据此对可调节Bipod支撑的支撑原理——等腰梯形换向原理进行了介绍;通过对可调节支撑进行逆运动分析,对其运动特性进行了分析;最后通过对使用可调节支撑的反射镜组件建立有限元模型,对反射镜的光学特性进行了分析,对可调节支撑的工作原理进行了验证。（5）为验证Bipod支撑的支撑原理、优化设计方法的实用性,采用与本文相同的设计方法设计了支撑方案相同的试验镜组件,并对其进行了静力学试验验证。
张继真[5]（2019）在《铍铝合金反射镜设计和制造技术研究》文中研究指明铍铝合金出现于上世纪70年代,它充分继承了铍的高性能和铝的易加工特性,欧空局将铍铝合金列为性能等级Ⅰ级的材料。铍铝合金问世之后,凭借其优异的轻质高刚度特性和良好的加工性能,主要应用于航空、航天、国防等对重量和刚度有严苛要求的领域。铍铝合金早期的应用主要集中在关键结构件,不包括光学反射镜。2000年前后,美国率先探索将铍铝合金应用于反射镜的制造,目前已初步实现产业化,但由于应用背景敏感,公开报道的材料非常少。我国是除美国之外,唯一拥有完整铍产业链的国家,但是直到2000年后才逐步突破铍铝合金材料的制备技术,并且由于铍铝合金的加工需要特殊的防护条件,材料的应用范围很有限,还处在探索阶段,面向光学应用的铍铝合金反射镜设计和制造技术更是处于空白阶段。本文研究的铍铝合金反射镜设计和制造技术,以新兴的铍铝合金材料为研究对象,综合考虑了材料制备、光机一体化设计、镜面改性、光学加工等设计和制造的全过程环节,突破其中的关键技术,完成了铍铝合金离轴反射镜的设计和制造,并通过一套离轴TMA成像系统对反射镜的光学性能进行验证。这些研究为后续铍铝合金反射镜向着大口径、自由曲面、光机一体化设计的发展起到了铺桥引路的作用,具有广泛的借鉴意义和参考价值。具体包括五方面的内容:第一:详细阐述了稳定性的基本概念和材料微观结构对反射镜稳定性的影响,通过对影响材料尺寸稳定性的因素分析,应用于反射镜制造的材料应该具备微观结构均匀致密、内部缺陷少、残余应力小、屈服强度高的特点。结合铍铝合金的两种成形工艺,确定了基于粉末冶金的铍铝合金反射镜材料成形方式。在制备过程中,以微屈服强度模型为指导,细化粉末尺寸,并结合等静压处理技术,实现铍铝合金微观结构均匀致密。第二:以红外应用的φ200mm同轴复合镜和可见光应用的320mm×120mm离轴长条形反射镜为对象,从轻量化和一体化两方面开展金属反射镜的设计技术研究,利用分析驱动设计的方法对反射镜的轻量化结构参数进行了优化。提出了一种适合于长条形离轴反射镜的轻量化设计,两层轻量化孔采用正交布置,在提高反射镜轻量化率的同时,保证了两个正交方向的刚度;提出了一种将镜体、柔性连接和支撑背板一体化的离轴反射镜组件设计,设计了专门的结构基准,实现从加工到装调的基准传递,有效提高加工和装调效率。第三:介绍了单点金刚石车床的结构组成和不同运动轴组合可实现的多种加工方式,采用拼盘车削的方式对口径280mm×100mm的离轴反射镜的单点金刚石车削。分析了离轴反射镜高速车削时,离心变形对镜面加工精度的影响过程;建立了利用有限元技术分析离心变形影响的方法,提出了一种离轴反射镜车削的辅助支撑方案和工装设计方法。最终通过优化工艺参数和辅助支撑的方式实现对离心变形的有效抑制,使反射镜车削后的面形精度从优化前的RMS0.786λ@0.6328μm提升到RMS 0.112λ@0.6328μm。第四:从铍铝合金的微观结构角度说明了反射镜表面需要改性的原因,结合微观结构、材料硬度以及与铍铝合金的热膨胀系数吻合度等方面的分析,选择化学镀镍作为改性层材料。形成了铍铝合金化学镀镍工艺,通过对改性工艺的改良,有效改善改性层与铍铝合金基体的结合力,并对改性层特性进行了测试。采用有限元分析技术对110mm×50mm平面反射镜的双金属效应进行分析,建立了利用有限元技术分析双金属效应的方法,并对分析结果进行了验证,试验结果还说明,同等条件下,铍铝反射镜的双金属效应远小于铝反射镜。第五:介绍了光学表面全频段误差的基本概念和评价方式,以及MCP501六轴联动抛光设备,该设备可实现多种不同的抛光和修形方式。采用偏置沥青抛光实现了对射镜表面中高频误差的抑制,有效去除了单点车削过程中的车刀痕,表面粗糙度接近2nm。采用主动射流抛光实现了对反射镜表面低频面形误差的修整,离轴反射镜抛光后的面形接近RMS 1/30λ@0.6328μm。研制了一套主镜为铍铝合金反射镜的离轴TMA相机,光学系统装调后波像差达到RMS1/8λ@0.6328μm,相机静态MTF（@77lp/mm）优于0.15,外景成像像质良好,实现了对铍铝合金反射镜的系统级验证。
左玉弟[6]（2018）在《超轻碳纤维反射镜及支撑技术研究》文中研究说明现代空间遥感相机大都采用轻型材料及轻量化的方法对其主反射镜进行轻量化设计,旨在减轻其质量,在降低发射成本及支撑结构设计难度的同时,尽量控制光学表面的自重变形、提高结构的比刚度。碳纤维复合材料与传统的玻璃和金属材料相比,具有密度低、比刚度及比强度高、可轻量化设计、热膨胀系数小、易复制、无毒、不需特殊设备等特点,是较为理想的反射镜材料。国内对于碳纤维反射镜的研究基本处于理论或实验室研究阶段,并没有对碳纤维反射镜组件的优化设计、制备成型及光学加工等形成系统的技术方案。鉴于当前国内相关领域研究成果的不足,本文围绕碳纤维反射镜及其支撑结构这一主题展开了系统的探讨和研究。针对碳纤维铺层的方向、顺序及厚度会严重影响碳纤维反射镜面板刚度及面形精度的问题,详细阐述了碳纤维反射镜铺层的刚度设计原则、力学计算方法及材料选取,采用经典层合板理论建立了碳纤维对称层合板的理论模型,通过正则化刚度系数法并结合有限元分析,优化设计出了一种碳纤维准各向同性铺层方式[0°/90°/30°/-60°/60°/-30°]S,使得碳纤维反射镜能够较好的承载力热载荷并保证其面板的面形精度。针对碳纤维反射镜对于比刚度、面形精度及热稳定性等的要求,设计了一种口径为?360mm,采用侧面三点支撑方案、三角形加强筋网格的背部半开放式超轻碳纤维反射镜。运用Isight集成软件及光机集成优化方法,以碳纤维反射镜的结构尺寸参数为变量,以面形精度和质量作为优化目标,开展了全局性、自动化的多目标优化。针对不同支撑结构形式对碳纤维反射镜面形精度的影响问题,采用MATLAB理论计算及光机集成优化方法设计出了一种Bipod柔性支撑结构,研究了Bipod柔性支撑结构的各项敏感尺寸参数,得出了Bipod柔性支撑结构的支撑点位置必须与碳纤维反射镜质心共面的结论。在确定了Bipod柔性支撑结构的最优尺寸参数后,对整个碳纤维反射镜组件进行了力学仿真分析,得到了碳纤维反射镜组件的刚度特性及动力学特性。针对碳纤维反射镜制备过程中的纤维印透现象、面板复制精度及镀膜工艺等问题,提出了一种合理有效的碳纤维反射镜制备工艺。采用镜面复制法同时结合高压釜成型及模压成型工艺制备了?360mm的碳纤维反射镜,并通过真空注射成型工艺在其镜面上附着一层均匀厚度的氰酸酯层来有效降低其表面的纤维印透现象,系统地介绍了碳纤维反射镜的制备成型工艺、镀膜、超精密加工及光学精磨抛光等技术。针对碳纤维反射镜组件的动力学特性,完成了碳纤维反射镜与Bipod柔性支撑结构的粘接试验,并通过动力学试验获得了碳纤维反射镜组件的一阶固有频率和动力学响应信息,验证了Bipod柔性支撑结构承受动力学响应的能力,利用试验测试结果,验证了有限元分析的准确性。本文系统地研究了碳纤维反射镜组件的优化设计、制备成型、光学加工及试验检测等技术。经有限元分析可得优化设计后的碳纤维反射镜组件在检测工况下的面形精度优于λ/50。采用镜面复制法制备了碳纤维反射镜,制备完成后的碳纤维反射镜的质量仅为1.85kg,密度为1.78 g?cm-3,具有较高的抗弯强度（300MPa）、断裂韧性(3.5 MPa?m1/2)及较低的热膨胀系数(-1.23×10-6),同时,碳纤维反射镜组件的质量为2.45kg,其一阶自然频率为362Hz,动力学性能良好,柔性支撑环节工作稳定可靠。经过初步精磨抛光后的?360mm碳纤维反射镜的面形精度（RMS值）为0.045λ,优于λ/20（λ=632.8nm）,处于国内领先水平,这说明碳纤维复合材料制备超轻反射镜的性能较好,工艺可行,对今后制备大口径甚至超大口径的超轻碳纤维反射镜具有一定的参考价值。
陈达任,李占杰,靳刚,戚厚军,马苏常[7]（2018）在《金属反射镜超精密加工研究进展》文中研究指明金属反射镜已经成为光学系统主反射镜的发展方向和趋势,金属反射镜的超精密加工已经成为当代科技前沿的关键支撑技术。主要对国内外金属反射镜超精密加工研究进展进行综合评述。评述了单点金刚石车削、光学冷加工、复制法对面形精度和光学性能的影响,从材料方面研究了材料物理特性、工件表面镀层和快速冷凝制造合金对超精密加工表面质量和光学性能的影响。最后对这些加工方法分析对比优缺点,并对金属反射镜超精密加工的技术发展愿景进行了展望。
韩剑[8]（2017）在《CFRP反射镜纳米晶Ni镀层制备工艺研究》文中提出碳纤维复合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer,简称CFRP）以其热稳定性好、面内弹性模量高、工艺简单、热膨胀系数低、制造成本低、以及良好的可设计性等,在近些年越来越受到国内外反射器研究者的瞩目,是成为下一代反射器面板制备的理想材料之一。要使CFRP复合材料具备反射功能,通常需要在其表面涂覆一层树脂或制备金属层。涂覆树脂虽然工艺简单,但是涂覆树脂后,需要经由后续的磨削抛光技术加工表面,而树脂的脆性则容易带来裂纹等缺陷。相比较下,制备金属层的工艺使复合材料在保留了其本身轻质高强等优势的同时,也兼具有电磁屏蔽、导电性、耐氧化性、耐磨性,密闭性等金属材料特性,因而被更多的采用。同时,作为反射镜的功能面,其表面在抛光后的表面粗糙度需要达到可见光波长的二十分之一,即2030纳米。纳米级的表面粗糙度对金属层本身属性提出了重大的挑战,尤其是金属层的晶粒尺寸。纳米级尺寸的晶粒更能满足纳米级精度的要求,而目前还未有在反射镜功能层制备纳米晶金属层的工艺。因此,本课题面向CFRP反射镜功能层制备的问题,针对金属层本身属性对反射镜表面精度的影响,提出了一种在CFRP反射镜表面制备纳米晶Ni镀层的工艺。主要工作包括:1.介绍了CFRP复合材料反射镜表面功能层的主要制备方法,重点分析了面向功能层需求时,将纳米晶应用于CFRP反射镜功能层的优势与可行性,并在此基础上提出了纳米晶Ni镀层的制备工艺。2.根据工艺特点,采用简化的复合材料镀前处理、酸化、Ni-P化学镀、脉冲电镀的工艺方法,在CFRP试件表面制备了纳米晶Ni镀层。并利用X射线衍射、扫面电子显微镜等多种设备对纳米晶Ni镀层晶粒尺寸、表面形貌、生长速度、择优取向等生长机制、表面粗糙度的变化及变化机理进行了分析、归纳和总结。3.在以上基础上,进一步研究和分析了脉冲电流密度、占空比、脉冲频率等关键电镀参数的改变对纳米晶Ni镀层生长速度、表面形貌、晶粒尺寸、择优取向和表面粗糙度产生的影响,并进行了总结和归纳。
徐放[9]（2017）在《大口径轻量化铝反射镜加工工艺研究》文中研究指明现今社会,为了满足空间探测设备对观测分辨力和成像质量越来越高的要求,在设计上往往需要采用更长焦距、更大口径的光学系统,大口径轻量化反射镜越来越受到设计者的青睐。所以本文提出采用铝合金作为轻量化反射镜的材料。铝合金反射镜可以借助于现有的机械加工方法快速制作基体结构,使用单点金刚石车削加工光学镜面,显着减少加工时间和成本,同时获得满足中、长波红外波段应用的光滑镜面。另外铝合金反射镜能够进行充分的轻量化设计,还能设计出光学机械一体化的安装和调整结构,简化反射镜的支撑结构,对整个光机系统的轻量化设计有重要意义。本文针对铝合金反射镜加工工艺进行了研究,详细叙述了铝合金反射镜的研制过程,对反射镜基底的尺寸稳定化处理、镜面车削加工开展了相关实验,获得了可行的装夹方式、切削参数的数据及冷、热处理工艺。尝试了使用化学改性方法制备镍磷合金膜层,最终通过单点金刚石车削和古典抛光相结合的加工方式,制作出了符合可见光波段使用要求的铝合金反射镜。
王永杰,解永杰,马臻,许亮,丁蛟腾[10]（2016）在《空间反射镜新材料研究进展》文中研究指明传统的反射镜材料已满足不了反射镜大口径超轻量化的发展要求。碳纤维复合材料因其出众的性能优势,必将成为未来反射镜材料领域中的重要一员。综述了碳纤维增强SiC复合材料（C/SiC）、碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）、碳纤维增强碳基体复合材料（C/C）这3种具有巨大潜力的反射镜材料,并重点论述了这3种材料的性能特点、应用现状、制备方法及技术瓶颈等问题。最后展望了碳纤维复合材料在反射镜领域的发展前景。
二、复制轻质金属反射镜的应用与制备（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、复制轻质金属反射镜的应用与制备（论文提纲范文）
（1）SiCp/Al基复合材料表面Ni-P镀层的制备工艺与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 SiCp/Al基复合材料的概述 |
| 1.2.1 SiCp/Al基复合材料的应用 |
| 1.2.2 SiCp/Al基复合材料的研究现状 |
| 1.3 化学镀的概述 |
| 1.3.1 化学镀的特点 |
| 1.3.2 化学镀的分类 |
| 1.3.3 化学镀镍磷合金的应用 |
| 1.3.4 化学镀镍磷合金的机理 |
| 1.3.5 化学镀液的组成 |
| 1.3.6 化学镀镍磷合金的研究现状 |
| 1.4 论文研究目的及主要研究内容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 2 实验材料及研究方法 |
| 2.1 实验材料及仪器 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验仪器及试剂 |
| 2.2 化学镀镍磷合金的工艺流程 |
| 2.2.1 化学镀前处理 |
| 2.2.2 化学镀镍磷合金 |
| 2.2.3 镀后热处理 |
| 2.3 镀层形貌、结构表征与性能测定 |
| 2.3.1 表面、截面形貌表征 |
| 2.3.2 结构表征 |
| 2.3.3 结合强度测试 |
| 2.3.4 硬度及耐磨性测试 |
| 2.3.5 电化学测试 |
| 2.3.6 粗糙度测试 |
| 2.3.7 电阻测试 |
| 2.3.8 差示扫描量热(DSC)测试 |
| 2.3.9 热机械分析测试 |
| 3 SiCp/Al基复合材料表面Ni-P镀层的制备工艺 |
| 3.1 镀液工艺参数及成分的确定 |
| 3.1.1 pH值的确定 |
| 3.1.2 温度的确定 |
| 3.1.3 络合剂的选择 |
| 3.2 化学镀时间对镀层表面特征的影响 |
| 3.2.1 化学镀时间对镀层相结构及成分的影响 |
| 3.2.2 化学镀时间对镀层表面形貌的影响 |
| 3.2.3 不同化学镀时间下镀层结合力的测定 |
| 3.2.4 化学镀时间对镀层厚度及沉积速度的影响 |
| 3.2.5 化学镀时间对镀层硬度的影响 |
| 3.3 Ni-P镀层制备工艺的优化 |
| 3.3.1 正交试验的设计与试验结果 |
| 3.3.2 正交试验结果及分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 SiCp/Al基复合材料表面Ni-P镀层的结构与性能 |
| 4.1 前处理工艺对表面形貌的影响 |
| 4.1.1 浸蚀后的表面形貌 |
| 4.1.2 浸锌后的表面形貌及成分 |
| 4.1.3 硝酸除退后的表面形貌 |
| 4.1.4 碱性预镀后基体表面形貌及成分 |
| 4.2 镀层表面形貌 |
| 4.3 镀层截面形貌及相结构 |
| 4.5 镀层与基体的结合力 |
| 4.6 镀层表面孔隙率及粗糙度 |
| 4.7 镀层硬度及耐磨性 |
| 4.7.1 镀层硬度 |
| 4.7.2 镀层耐磨性 |
| 4.8 镀层差示扫描量热分析 |
| 4.9 小结 |
| 5 热处理对SiCp/Al基复合材料表面Ni-P镀层结构与性能的影响 |
| 5.1 热处理对镀层表面形貌的影响 |
| 5.2 热处理对镀层相结构的影响 |
| 5.3 热处理对镀层硬度的影响 |
| 5.4 热处理对镀层结合力的影响 |
| 5.5 热处理对镀层热膨胀系数的影响 |
| 5.6 热处理对镀层耐蚀性的影响 |
| 5.7 热处理对镀层导电性的影响 |
| 5.8 小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（2）激光3D打印AlSi合金光学元件技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景和意义 |
| 1.2 激光3D打印 |
| 1.2.1 3D打印技术 |
| 1.2.2 激光3D打印技术原理及特点 |
| 1.2.3 激光3D打印的送粉方式 |
| 1.3 激光3D打印光学金属反射镜 |
| 1.3.1 激光3D打印光学金属反射镜现状 |
| 1.3.2 激光3D打印光学金属反射镜材料选择 |
| 1.3.2.1 铝及铝合金 |
| 1.3.2.2 激光3D打印AlSi10Mg合金研究现状 |
| 1.3.3 激光3D打印光学金属反射镜工艺路线 |
| 1.3.4 激光3D打印光学金属反射镜评价指标 |
| 1.3.4.1 光学性能指标 |
| 1.3.4.2 机械性能指标 |
| 1.4 本文研究思路 |
| 第2章 实验材料及表征方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 AlSi10Mg粉末的基本性质 |
| 2.1.2 AlSi10Mg粉末化学组成成分 |
| 2.1.3 AlSi10Mg粉末物相组成 |
| 2.1.4 AlSi10Mg粉末的显微形貌 |
| 2.1.5 实验设备 |
| 2.1.6 实验设备参数 |
| 2.2 实验可调节工艺参数 |
| 2.3 实验表征及测试方法 |
| 2.3.1 金相显微镜表征 |
| 2.3.2 XRD物相分析 |
| 2.3.3 扫描电子显微镜(SEM)表征 |
| 2.3.4 拉伸性能测试 |
| 2.3.5 密度测试 |
| 2.3.6 粗糙度测试 |
| 2.3.7 电子束蒸发镀膜 |
| 2.3.8 反射率测试 |
| 第3章 SLM工艺参数对打印AlSi合金性能的影响 |
| 3.1 激光与物质交互作用 |
| 3.2 激光功率和速度参数对单轨AlSi合金形貌的影响 |
| 3.3 激光功率和速度对块体AlSi合金的影响 |
| 3.3.1 实验参数设置 |
| 3.3.2 激光功率对SLM成形块体AlSi合金致密度的影响 |
| 3.3.3 激光扫描速度对SLM成形块体AlSi合金致密度的影响 |
| 3.3.4 线能量E对成形块体AlSi合金致密度的影响 |
| 3.3.5 激光功率和速度对打印AlSi合金宏观形貌的影响 |
| 3.3.6 激光功率和速度对打印AlSi合金拉伸性能的影响 |
| 3.3.7 激光功率和速度对打印AlSi合金微观形貌的影响 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 光学反射镜减重结构设计与表面致密性能强化研究 |
| 4.1 光学镜减重结构设计 |
| 4.1.1 SLM正六边形孔反射镜减重结构 |
| 4.1.2 点阵结构设计 |
| 4.1.3 点阵结构打印方向设计 |
| 4.2 光学镜表面致密性能强化 |
| 4.3 光学镜表面力学性能强化 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 激光3D打印光学镜表面后处理技术 |
| 5.1 化学抛光表面处理 |
| 5.1.1 超声辅助化学抛光处理样品 |
| 5.1.2 化学抛光内部复杂点阵结构 |
| 5.2 电解抛光表面处理 |
| 5.3 喷砂表面处理 |
| 5.3.1 喷砂的原理 |
| 5.3.2 喷砂实验设计 |
| 5.3.3 喷砂结果分析 |
| 5.4 反射镜表面电子束蒸镀银膜 |
| 5.4.1 电子束蒸镀原理及其步骤 |
| 5.5 反射镜面光学性能评估 |
| 5.5.1 光学镜面反射率评估 |
| 5.5.2 光学镜面形精度评估 |
| 5.6 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）聚酰亚胺薄膜透镜制备关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 大口径衍射透镜加工技术研究现状 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 第2章 聚酰亚胺薄膜透镜光学设计及公差分配 |
| 2.1 衍射光学系统基本理论 |
| 2.2 系统光学设计及公差分配 |
| 2.3 离轴边缘子镜设计及公差分配 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 光学级聚酰亚胺材料合成与薄膜成型 |
| 3.1 光学级聚酰亚胺材料合成 |
| 3.1.1 引言 |
| 3.1.2 传统聚酰亚胺的合成及主要性能 |
| 3.1.3 光学级聚酰亚胺合成及主要性能 |
| 3.2 光学级聚酰亚胺薄膜成型工艺 |
| 3.2.1 引言 |
| 3.2.2 实验参数 |
| 3.2.3 薄膜厚度的影响因素 |
| 3.2.4 薄膜厚度均匀性的影响因素 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 聚酰亚胺薄膜透镜微结构加工与检测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 微结构加工技术路线设计 |
| 4.3 微结构加工关键工艺过程 |
| 4.4 聚酰亚胺薄膜透镜的测试与分析 |
| 4.4.1 微结构指标测试与分析 |
| 4.4.2 衍射效率测试与分析 |
| 4.4.3 波相差测试与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 聚酰亚胺薄膜透镜波相差工艺影响研究 |
| 5.1 基于反应离子刻蚀的聚酰亚胺薄膜光学均匀性修正技术 |
| 5.1.1 引言 |
| 5.1.2 工艺流程 |
| 5.1.3 实验参数 |
| 5.1.4 实验结果与讨论 |
| 5.2 聚酰亚胺薄膜吸湿溶胀特性对衍射透镜波相差的影响研究 |
| 5.2.1 引言 |
| 5.2.2 实验参数 |
| 5.2.3 实验结果与讨论 |
| 5.3 聚酰亚胺薄膜的光弹特性及应力均匀性测量研究 |
| 5.3.1 引言 |
| 5.3.2 实验参数 |
| 5.3.3 实验结果与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）空间大口径反射镜组件优化设计及可调节支撑技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 空间大口径反射镜组件研究现状 |
| 1.2.1 国外空间大口径望远镜及其反射镜组件研究现状 |
| 1.2.2 国内空间大口径反射镜组件研究现状 |
| 1.3 大口径反射镜组件发展趋势以及面临的问题 |
| 1.4 论文的研究内容 |
| 第2章 空间大口径反射镜轻量化及支撑设计方法研究 |
| 2.1 空间大口径反射镜组件结构优化设计方法 |
| 2.1.1 尺寸优化 |
| 2.1.2 形状优化 |
| 2.1.3 拓扑优化 |
| 2.2 空间大口径反射镜的评价函数和材料要求 |
| 2.2.1 空间大口径反射镜优化设计评价函数 |
| 2.2.2 空间大口径反射镜的材料要求 |
| 2.3 空间反射镜支撑的工作环境、设计准则和分类 |
| 2.3.1 空间反射镜支撑的工作环境 |
| 2.3.2 空间反射镜支撑设计的准则 |
| 2.3.3 空间反射镜支撑的分类 |
| 2.4 反射镜组件的设计方法和优化算法 |
| 2.4.1 试验设计方法 |
| 2.4.2 多目标优化问题 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 大口径反射镜轻量化设计 |
| 3.1 常见的空间反射镜材料 |
| 3.2 空间大口径反射镜轻量化结构的初始设计 |
| 3.2.1 反射镜轻量化结构 |
| 3.2.2 支撑方式 |
| 3.3 大口径反射镜的基本尺寸 |
| 3.3.1 反射面板厚度 |
| 3.3.2 筋板厚度 |
| 3.3.3 镜体厚度 |
| 3.3.4 锥形后表面尺寸 |
| 3.4 大口径反射镜轻量化结构的拓扑优化设计 |
| 3.5 反射镜尺寸参数优化 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 反射镜支撑设计与优化 |
| 4.1 Bipod支撑柔度分析 |
| 4.1.1 柔度矩阵的坐标映射 |
| 4.1.2 梁单元的柔度分析 |
| 4.1.3 Bipod支撑柔度矩阵 |
| 4.2 Bipod支撑的自由度分析 |
| 4.2.1 基于柔度矩阵的自由度分析 |
| 4.2.2 Bipod支撑的自由度分析 |
| 4.2.3 反射镜支撑的自由度分析 |
| 4.3 Bipod支撑的寄生运动分析 |
| 4.3.1 基于转动瞬心的寄生运动 |
| 4.3.2 Bipod支撑的寄生运动分析 |
| 4.3.3 寄生运动的补偿 |
| 4.4 基于柔度矩阵的反射镜与支撑位置关系分析 |
| 4.5 反射镜支撑结构优化设计 |
| 4.5.1 多目标优化模型建立 |
| 4.5.2 多目标优化模型求解 |
| 4.5.3 Bipod支撑的多目标光机集成优化 |
| 4.6 反射镜组件的有限元分析 |
| 4.6.1 有限元模型的建立 |
| 4.6.2 静力学分析 |
| 4.6.3 模态分析 |
| 4.6.4 动力学分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 可调节支撑设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 反射镜与Bipod支撑的位置关系 |
| 5.3 可调节支撑的工作原理 |
| 5.3.1 Bipod支撑的柔度矩阵分析 |
| 5.3.2 等腰梯形换向原理 |
| 5.3.3 可调节支撑的结构与运动原理 |
| 5.4 可调节支撑的应用 |
| 5.4.1 可调节支撑的装调 |
| 5.4.2 可调节支撑的功能特点 |
| 5.4.3 可调节支撑的功能验证 |
| 5.4.4 模态分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 试验验证 |
| 6.1 试验镜组件设计 |
| 6.1.1 设计指标 |
| 6.1.2 Bipod支撑结构优化设计 |
| 6.1.3 设计结构分析 |
| 6.2 试验镜组件试验 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）铍铝合金反射镜设计和制造技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 金属基光学技术研究现状 |
| 1.2.1 铝反射镜的发展及研究现状 |
| 1.2.2 铍反射镜的发展及研究现状 |
| 1.3 铍铝合金反射镜发展及研究现状 |
| 1.3.1 铍铝合金材料特性 |
| 1.3.2 铍铝合金反射镜的研究现状 |
| 1.3.3 铍铝合金国内研究和应用进展 |
| 1.4 论文的主要研究工作 |
| 第2章 铍铝合金反射镜材料制备技术 |
| 2.1 尺寸稳定性的概念 |
| 2.1.1 尺寸变化的类型 |
| 2.1.2 引起尺寸变化的因素 |
| 2.2 铍铝合金的两种成形工艺 |
| 2.3 铍铝合金反射镜材料制备技术 |
| 2.3.1 铍铝合金的微屈服强度模型 |
| 2.3.2 光学应用的铍铝合金制备工艺及材料测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 金属基反射镜的设计技术 |
| 3.1 铍铝合金反射镜的工艺流程 |
| 3.2 光学系统介绍 |
| 3.2.1 同轴TMA红外光学系统 |
| 3.2.2 离轴TMA可见光光学系统 |
| 3.3 金属反射镜的轻量化设计 |
| 3.3.1 反射镜轻量化设计概述 |
| 3.3.2 双反射面复合镜的轻量化设计 |
| 3.3.3 长条形离轴反射镜的轻量化设计 |
| 3.4 金属反射镜的一体化设计 |
| 3.4.1 反射镜一体化设计概述 |
| 3.4.2 双反射面复合镜一体化设计 |
| 3.4.3 长条形离轴反射镜一体化设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 离轴反射镜的金刚石车削技术 |
| 4.1 金刚石车削技术概述 |
| 4.1.1 金刚石车床设备发展 |
| 4.1.2 金刚石车床构成 |
| 4.1.3 金刚石车床的不同加工方式 |
| 4.2 离轴反射镜的金刚石车削 |
| 4.3 离轴反射镜金刚石车削离心变形的抑制 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 铍铝合金反射镜的表面改性技术 |
| 5.1 铍铝合金反射镜改性的意义 |
| 5.2 铍铝合金反射镜改性技术 |
| 5.2.1 常规的化学镀镍工艺 |
| 5.2.2 铍铝合金反射镜改性技术 |
| 5.2.3 铍铝合金改性层特性测试 |
| 5.3 双金属效应仿真分析及测试验证 |
| 5.3.1 双金属效应概述 |
| 5.3.2 双金属效应的预报 |
| 5.3.3 双金属效应的测试验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 铍铝合金反射镜的抛光与修形技术 |
| 6.1 全频段误差的概念和评价方式 |
| 6.1.1 全频段误差基本概念 |
| 6.1.2 全频段误差的评价方法 |
| 6.2 抛光和修形所采用的设备 |
| 6.3 铍铝合金反射镜抛光技术 |
| 6.4 铍铝合金反射镜修形技术 |
| 6.4.1 主动射流修形技术介绍 |
| 6.4.2 反射镜修形结果 |
| 6.5 光学系统性能验证 |
| 6.5.1 离轴TMA系统组成及光机电调试 |
| 6.5.2 相机静态MTF测试 |
| 6.5.3 外景成像试验 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）超轻碳纤维反射镜及支撑技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 反射镜材料应用现状 |
| 1.2 碳纤维反射镜的发展现状 |
| 1.2.1 国内发展现状 |
| 1.2.2 国外发展现状 |
| 1.3 反射镜支撑形式 |
| 1.4 本文的研究内容及意义 |
| 第2章 碳纤维反射镜铺层方式设计 |
| 2.1 碳纤维层合板的理论计算 |
| 2.1.1 碳纤维单层板的工程特性 |
| 2.1.2 层合板的理论计算 |
| 2.2 铺层设计原则 |
| 2.3 碳纤维反射镜铺层的优化设计及分析 |
| 2.3.1 理论优化计算 |
| 2.3.2 有限元分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 超轻碳纤维反射镜结构设计 |
| 3.1 反射镜组件的设计准则及材料特性 |
| 3.1.1 反射镜组件的设计准则 |
| 3.1.2 反射镜的材料属性 |
| 3.2 碳纤维反射镜轻量化结构的初步设计 |
| 3.2.1 传统轻量化方案 |
| 3.2.2 支撑方案 |
| 3.2.3 碳纤维反射镜基本尺寸参数 |
| 3.3 超轻碳纤维反射镜结构的光机集成优化设计 |
| 3.3.1 光机集成优化方法 |
| 3.3.2 碳纤维反射镜结构优化设计 |
| 3.3.3 优化结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 柔性支撑结构设计与优化 |
| 4.1 Bipod柔性支撑结构的理论设计 |
| 4.1.1 Bipod柔性支腿的柔度理论模型 |
| 4.1.2 基于MATLAB的尺寸参数计算 |
| 4.2 Bipod柔性支撑结构的集成优化设计 |
| 4.2.1 光机集成优化策略 |
| 4.2.2 Bipod柔性支撑结构的优化设计 |
| 4.2.3 优化结果 |
| 4.3 碳纤维反射镜组件的有限元分析 |
| 4.3.1 有限元模型的边界条件处理 |
| 4.3.2 面形精度分析 |
| 4.3.3 模态分析 |
| 4.3.4 随机振动分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 碳纤维反射镜的制备及光学加工 |
| 5.1 碳纤维复合材料的成型工艺 |
| 5.2 影响碳纤维反射镜制备精度的因素及应对措施 |
| 5.2.1 复制模具 |
| 5.2.2 碳纤维反射镜的铺层 |
| 5.2.3 尺寸稳定性 |
| 5.2.4 纤维印透现象 |
| 5.3 碳纤维反射镜的制备成型 |
| 5.4 碳纤维反射镜的初步光学加工及检测 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 超轻碳纤维反射镜组件的试验研究 |
| 6.1 碳纤维反射镜组件的性能试验 |
| 6.1.1 碳纤维反射镜的各项物理性能 |
| 6.1.2 碳纤维反射镜组件的粘接试验 |
| 6.1.3 碳纤维反射镜组件的光学性能 |
| 6.2 碳纤维反射镜组件的动力学试验内容及条件 |
| 6.3 正弦扫频试验 |
| 6.4 正弦振动试验 |
| 6.5 随机振动试验 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 工作计划与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）金属反射镜超精密加工研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 金属反射镜在加工工艺方面的技术进展 |
| 1.1 单点金刚石车削 |
| 1.1.1 工艺因素的影响 |
| 1.1.2 刀具几何形状的影响及刀具磨损的控制方法 |
| 1.2 光学冷加工 |
| 1.3 复制法 |
| 2 金属反射镜在材料方面的技术进展 |
| 2.1 材料物理特性 |
| 2.2 工件表面镀层 |
| 2.3 快速冷凝铸造合金 |
| 3 结语 |
（8）CFRP反射镜纳米晶Ni镀层制备工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 CFRP反射镜研究现状 |
| 1.2.1 CFRP复合材料反射镜研究进展状况 |
| 1.2.2 CFRP复合材料反射镜制备工艺 |
| 1.2.3 CFRP复合材料反射镜功能面的制备 |
| 1.3 纳米晶镍镀层的发展 |
| 1.3.1 纳米材料的优势 |
| 1.3.2 电沉积纳米晶材料的性能及应用前景 |
| 1.4 纳米晶镀层评价方法 |
| 1.4.1 镀层形貌 |
| 1.4.2 镀层物相 |
| 1.5 本文的主要工作 |
| 2 CFRP纳米晶复合镀层工艺研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 复合材料成型方法 |
| 2.3 复合材料化学镀 |
| 2.3.1 化学镀工艺 |
| 2.3.2 可简化的化学镀工艺 |
| 2.3.3 化学镀镍溶液 |
| 2.4 脉冲电镀 |
| 2.4.1 电镀的电化学原理 |
| 2.4.2 脉冲电镀技术 |
| 2.4.3 脉冲电镀技术的优点 |
| 2.4.4 脉冲镀镍所需要的资源 |
| 2.5 镀层分析方法 |
| 2.5.1 晶粒大小的测量方法 |
| 2.5.2 晶粒择优取向的计算 |
| 2.5.3 表面形貌观测 |
| 2.6 小结 |
| 3 纳米晶镀层制备工艺与基本性能评价 |
| 3.1 工艺流程 |
| 3.1.1 待镀基板的制备 |
| 3.1.2 化学镀流程 |
| 3.1.3 脉冲电镀流程 |
| 3.2 镀层的生长机制 |
| 3.2.1 试件的XRD分析 |
| 3.2.2 试件的生长速度 |
| 3.3 镀层属性与表面形貌分析 |
| 3.3.1 化学镀与电镀后表面形貌变化 |
| 3.3.2 电镀后表面形貌随镀层增厚的变化 |
| 3.3.3 粗糙度变化与机理分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 关键参数对镀层的影响 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 脉冲电流密度对镀层生长机制的影响 |
| 4.2.1 实验设置 |
| 4.2.2 不同脉冲电流密度下镀层的生长速度 |
| 4.2.3 不同脉冲电流下镀层的微观形貌 |
| 4.3 不同的占空比对镀层生长机制的影响 |
| 4.3.1 实验设置 |
| 4.3.2 不同占空比下镀层的生长速度 |
| 4.3.3 不同占空比下镀层的微观形貌 |
| 4.4 脉冲频率对镀层生长机制的影响 |
| 4.4.1 实验设置 |
| 4.4.2 不同脉冲频率下镀层的生长速度 |
| 4.4.3 不同脉冲频率下镀层的微观形貌 |
| 4.5 镀层表面粗糙度变化 |
| 4.5.1 脉冲电流对表面粗糙度的影响 |
| 4.5.2 占空比对表面粗糙度的影响 |
| 4.5.3 脉冲频率对表面粗糙度的影响 |
| 4.6 物相分析 |
| 4.6.1 电流密度对物相的影响 |
| 4.6.2 占空比对物相的影响 |
| 4.6.3 脉冲频率对物相的影响 |
| 4.7 小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（9）大口径轻量化铝反射镜加工工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 反射镜材料的选择 |
| 1.3 国内外大口径非球面反射镜加工技术及应用现状 |
| 1.3.1 传统非球面加工方法 |
| 1.3.2 小磨头技术 |
| 1.3.3 磁流变抛光技术(Magnetorheological Finishing) |
| 1.3.4 应力盘抛光技术(Stress Lap Polishing) |
| 1.3.5 离子束抛光技术(Ion Beam Figuring) |
| 1.3.6 单点金刚石车削 |
| 1.4 大口径非球面检测技术 |
| 1.4.1 直接面形轮廓测量法 |
| 1.4.2 几何光线检测法 |
| 1.4.3 干涉法 |
| 1.5 课题研究的目的及意义 |
| 1.6 论文的主要研究内容 |
| 2 铝合金反射镜的稳定化处理 |
| 2.1 铝合金反射镜镜坯的机械加工 |
| 2.2 铝合金反射镜的稳定化处理技术 |
| 2.3 稳定化处理工艺实验过程 |
| 2.4 实验结果和分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 轻量化反射镜加工面形控制及零件装夹方案设计 |
| 3.1 工装设计 |
| 3.1.1 装夹定位问题 |
| 3.1.2 装夹方式制定 |
| 3.2 粘接剂的选择 |
| 3.3 装夹工艺流程 |
| 3.4 实验结果和分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 轻量化反射镜单点金刚石车削工艺参数优化 |
| 4.1 单点金刚石车削技术 |
| 4.1.1 单点金刚石车削原理 |
| 4.1.2 单点金刚石车削表面轮廓 |
| 4.2 单点金刚石刀具 |
| 4.2.1 单点金刚石刀具概述 |
| 4.2.2 单点金刚石刀具参数的选择 |
| 4.2.3 单点金刚石刀具的刃口误差 |
| 4.3 影响单点金刚石车削加工的因素 |
| 4.4 实验设备 |
| 4.4.1 加工设备 |
| 4.4.2 检测设备 |
| 4.5 实验结果和分析 |
| 4.5.1 机床主轴转速对零件表面粗糙度的影响 |
| 4.5.2 车削深度对零件表面粗糙度的影响 |
| 4.5.3 进给速度对零件表面粗糙度的影响 |
| 4.5.4 切削液对零件表面粗糙度的影响 |
| 4.5.5 零件的面形精度和表面粗糙度 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 铝合金反射镜表面改性层的制备和抛光工艺 |
| 5.1 铝合金化学镀制镍磷合金技术 |
| 5.1.1 技术原理 |
| 5.1.2 工艺流程 |
| 5.1.3 实验结果和分析 |
| 5.2 镍磷合金改性层的抛光 |
| 5.2.1 工艺流程 |
| 5.2.2 抛光工艺方案 |
| 5.2.3 实验结果和分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（10）空间反射镜新材料研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 C/SiC复合材料 |
| 2 碳纤维增强树脂基复合材料 |
| 3 C/C复合材料 |
| 4 展望 |
四、复制轻质金属反射镜的应用与制备（论文参考文献）
- [1]SiCp/Al基复合材料表面Ni-P镀层的制备工艺与性能研究[D]. 李卓. 西安工业大学, 2021(02)
- [2]激光3D打印AlSi合金光学元件技术研究[D]. 孙博慧. 沈阳理工大学, 2021(01)
- [3]聚酰亚胺薄膜透镜制备关键技术研究[D]. 高国涵. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2020(08)
- [4]空间大口径反射镜组件优化设计及可调节支撑技术研究[D]. 刘贝. 中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所), 2019(05)
- [5]铍铝合金反射镜设计和制造技术研究[D]. 张继真. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2019(08)
- [6]超轻碳纤维反射镜及支撑技术研究[D]. 左玉弟. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2018(10)
- [7]金属反射镜超精密加工研究进展[J]. 陈达任,李占杰,靳刚,戚厚军,马苏常. 机械研究与应用, 2018(01)
- [8]CFRP反射镜纳米晶Ni镀层制备工艺研究[D]. 韩剑. 大连理工大学, 2017(04)
- [9]大口径轻量化铝反射镜加工工艺研究[D]. 徐放. 南京理工大学, 2017(06)
- [10]空间反射镜新材料研究进展[J]. 王永杰,解永杰,马臻,许亮,丁蛟腾. 材料导报, 2016(07)