Aluminiumbasierter Siliziumkarbid ist aufgrund seines hohen Moduls und seiner Leichtbauweise das ideale Material für die neue Generation von Raumfahrt-Optikspiegeln, jedoch erschweren oberflächliche Aluminiumoxidschichten und Mehrphasen-Grenzflächenfehler die Erfüllung der optischen Spiegelflächenanforderungen. Um die optischen Leistungsanforderungen an den aluminiumbasierten Siliziumkarbidspiegel (Volumenanteil SiC_p 20 %) zu erfüllen, wurde die Technologie zur Herstellung von amorphen Nickel-Phosphor-Filmen auf der Oberfläche optimiert. Dabei wurde der Prozesspfad „Reinigung – Erstes Verzinken – Entzinken – Zweites Verzinken – Chemisches Nickelschichten“ angewandt, wobei der Schwerpunkt auf der Entfernung der Oxidschicht, der Aktivierung der Grenzfläche, der Verbesserung der Grenzflächenfestigkeit sowie der Kontrolle der Beschichtungsdicke lag. Die Oberfläche des aluminiumbasierten Siliziumkarbidsubstrats bildet nach dem ersten Verzinken körnige Verbindungen, die die Aluminiumoxid-Schicht teilweise entfernen können, jedoch ist die Bildung der Aktivierungsschicht dünn und leicht ablösbar. Die Entzinkbehandlung mit Salpetersäure kann die Verbindungsschicht entfernen und das Substratmaterial freilegen. Nach dem zweiten Verzinken wird eine großflächige, vollständige Aktivierung erreicht, wobei die Oberfläche der Siliziumkarbidpartikel ebenfalls von der Aktivierungsschicht bedeckt wird, was die Grenzflächenhaftfestigkeit im Vergleich zum nicht aktivierten Zustand verbessert. Die Ergebnisse des L₉-Orthogonaltests zeigen, dass die Galvanisierzeit den größten Einfluss auf die Beschichtungsdicke hat, gefolgt von der zweiten und ersten Verzinkzeit. Die optimale Parameterkombination ist eine chemische Beschichtung von 8 h, ein erstes Verzinken von 10 s und ein zweites Verzinken von 2 min, mit einer Beschichtungsdicke von etwa 50~60 μm. Der Prozess verbessert durch schrittweise Aktivierung und Zellstapelwachstumsmechanismus synergistisch die Haftfestigkeit der Beschichtung und die Materialdichte und bietet eine Oberflächenbehandlungslösung zur Erfüllung der hohen Stabilitätsanforderungen von Raumfahrtsoptikspiegeln.

aluminiumbasierter Siliziumkarbid;Verbundwerkstoffe;Oberflächenaktivierung;chemisches Nickelbeschichten;Beschichtungsdicke