Activation de 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 un matériau idéal pour la nouvelle génération de miroirs optiques spatiaux, mais la couche d'oxyde d'aluminium en surface et les défauts d'interface multiphasique rendent difficile l'atteinte des exigences de surface optique. Afin de répondre aux exigences de performance optique des miroirs en carbure de silicium à base d'aluminium (fraction volumique de SiCp à 20 %), la technologie de préparation d'un film amorphe de nickel-phosphore sur la surface du carbure de silicium à base d'aluminium a été optimisée, utilisant le procédé « nettoyage - immersion zinc primaire - décapage zinc - immersion zinc secondaire - dépôt chimique de nickel », en se concentrant principalement 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, après la première immersion dans le zinc, des composés fragmentés qui peuvent partiellement éliminer la couche d'oxyde d'aluminium, mais l'épaisseur de la couche d'activation formée est faible et sujette à l'écaillage. Le traitement de décapage au nitrate permet d'éliminer la couche de composés et de révéler le matériau du substrat. Après la seconde immersion dans le zinc, une activation à couverture complète et à grande échelle est réalisée, et la surface des particules de carbure de silicium est également recouverte d'une couche d'activation, ce qui améliore la résistance de liaison 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 zinc secondaire et primaire. La combinaison optimale de paramètres est un dépôt chimique de 8 h, une immersion zinc primaire de 10 s, une immersion zinc secondaire de 2 min, avec une épaisseur de revêtement d'environ 50~60 μm. Ce procédé, grâce à l'activation progressive et au mécanisme de croissance par empilement de cellules, améliore synergétiquement la résistance de liaison de l'interface du revêtement et la densité du matériau, offrant 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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