[发明专利]一种轻量化反射镜镜坯及其制备方法

说明书

本发明提供一种轻量化反射镜镜坯及其制备方法，属于光学反射技术领域，镜坯包括基底和改性层，基底为碳化物、氮化物或氧化物的陶瓷，改性层为单晶硅、锗或光学玻璃，基底和改性层的连接方式为真空液相扩散焊接；本发明解决了现有陶瓷表面有复相、镀膜反射率低、气孔、难抛光等缺陷，无法直接用于光学反射镜的难题，并且为开发新型高性能陶瓷及轻量化反射镜开辟了新思路。本发明主要应用于遥感卫星、战斗机、直升机等光电探测设备的光学反射镜。

技术领域

本发明涉及光学反射镜技术领域，确切的说是涉及一种轻量化反射镜镜坯及其制备方法。

背景技术

轻量化反射镜广泛应用于船载、弹载、车载和机载等各种光电探测设备中，轻量化反射镜的种类很多，主要有塑料基反射镜、玻璃基反射镜、陶瓷基反射镜和金属基反射镜等，其中，陶瓷材料以其低密度、高比刚度、热稳定性好，被大量应用于各种高精度反射式光学系统。然而，现有陶瓷材料表面有复相、镀膜反射率低、气孔、难抛光等缺陷，无法直接用于光学反射镜镜坯，陶瓷材料需要做表面处理，目前最常用的方法是经过抛光的陶瓷材料表面用真空镀膜的方法镀一层微米级的薄膜，然后进行抛光。但是这种真空镀膜改性方法制备的改性层很薄，在后续的抛光过程中极易抛掉，导致工艺过程经常反复，周期长，合格率低。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种轻量化反射镜镜坯及其制备方法，通过真空液相扩散焊接技术，在陶瓷材料表面扩散烧结一层改性层，改性层的厚度可调，并且工艺成熟，操作简单，成品率很高。解决了现有陶瓷材料表面改性层比较薄的难题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种轻量化反射镜镜坯，镜坯包括基底和改性层，所述改性层通过真空液相扩散焊焊接在基底上。

进一步的，定义基底的一个面为基底焊接面，改性层的一个面为改性层焊接面，所述基底焊接面与改性层焊接面的曲率半径一致。

进一步的，所述基底为轻量化结构。

进一步的，所述基底为三角形、六边形或蜂窝状的轻量化结构。

进一步的，所述基底为陶瓷基体。

进一步的，所述基底为碳化物陶瓷（碳化硅、碳化硼、碳/碳化硅复合材料、碳化硼/碳化硅复合材料等）基底、氮化物陶瓷（氮化硅、氮化铝等）基底或氧化物陶瓷（氧化铝、氧化锆等）基底。

进一步的，所述改性层为单晶硅、锗层或光学玻璃（微晶玻璃、硫系玻璃等）层。

一种轻量化反射镜镜坯的制备方法，包括以下制备步骤：

步骤一、基底表面处理：首先采用化学机械抛光设备，对基底表面进行研磨抛光；然后采用超声波设备，对基底抛光表面进行除油；

步骤二、改性层表面处理：首先采用化学机械抛光设备，对改性层表面进行研磨抛光，然后采用超声波设备，对改性层抛光表面进行除油；

步骤三、基底和改性层连接：将曲率半径一致的基底一侧和改性层一侧，叠放在一起，整体置于真空扩散焊接设备中，工艺参数为：温度800~2000℃、压力1~50Mpa、保温1~5小时，然后随炉冷却至室温，得到镜坯。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果在于：

1.改性层为单晶硅、光学玻璃、锗等易抛光材料，表面致密，无表面缺陷，现有的抛光设备就可以进行抛光；

2.基底和改性层的连接方式是采用成熟的真空液相扩散焊接技术，工艺成熟，成品率高。

附图说明

图1为本发明轻量化反射镜镜坯的结构示意图。

图中：1、改性层；2、基底。

具体实施方式