Activation de la surface du carbure de silicium à base d'aluminium et préparation du film amorphe nickel-phosphore

ZHANG Zhaoqian ,  

ZHOU Tianfeng ,  

WU Xunwei ,  

YU Qian ,  

ZHAO Bin ,  

摘要

Le carbure de silicium à base d'aluminium, en raison de son module élevé et de sa légèreté, est devenu le matériau idéal pour la nouvelle génération de miroirs optiques spatiaux, mais la couche d'oxyde d'aluminium en surface et les défauts aux interfaces multiphasiques rendent difficile la satisfaction des exigences de surface optique miroir. Pour répondre aux exigences optiques des miroirs en carbure de silicium à base d'aluminium (fraction volumique de SiCp de 20%), la technologie de préparation du film amorphe nickel-phosphore sur la surface a été optimisée, en adoptant la voie de procédé « nettoyage - immersion initiale dans le zinc - décapage du zinc - immersion secondaire dans le zinc - dépôt chimique de nickel », en se concentrant sur la résolution des problèmes clés tels que l'élimination de la couche d'oxyde, l'activation de l'interface, l'amélioration de la résistance de l'interface et le contrôle de l'épaisseur du revêtement. La surface du substrat en carbure de silicium à base d'aluminium génère des composés en forme de débris après immersion initiale dans le zinc, ce qui permet d'éliminer partiellement la couche d'oxyde d'aluminium, mais la couche d'activation formée est mince et facilement détachable. Le décapage du zinc à l'acide nitrique peut éliminer la couche composée et exposer le matériau du substrat. Après la seconde immersion dans le zinc, une activation complète à large couverture est réalisée, et la surface des particules de carbure de silicium est également recouverte de la couche d'activation, ce qui améliore la force d'adhésion de l'interface par rapport à l'état non activé. Les résultats de l'expérience orthogonale L9 montrent que le temps de dépôt chimique a l'effet le plus significatif sur l'épaisseur du revêtement, suivi du temps d'immersion secondaire et du temps d'immersion initiale dans le zinc. La combinaison optimale de paramètres est un dépôt chimique de 8 h, une immersion initiale dans le zinc de 10 s, une immersion secondaire dans le zinc de 2 min, avec une épaisseur de revêtement d'environ 50~60 μm. Ce procédé, par activation progressive et mécanisme de croissance par empilement des cellules, améliore de manière synergique la force d'adhésion de l'interface et la densité du matériau, fournissant une solution de modification de surface pour répondre aux exigences de haute stabilité des miroirs optiques spatiaux.

关键词

carbure de silicium à base d'aluminium;matériaux composites;activation de surface;dépôt chimique de nickel;épaisseur du revêtement

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