알루미늄 기반 탄화규소 표면 활성화 및 니켈-인 무정형막 제작

ZHANG Zhaoqian ,  

ZHOU Tianfeng ,  

WU Xunwei ,  

YU Qian ,  

ZHAO Bin ,  

摘要

알루미늄 기반 탄화규소는 높은 탄성 계수와 경량 특성으로 차세대 우주 광학 반사경의 이상적인 재료로 자리매김하였으나, 표면 산화 알루미늄 및 다상 계면 결함으로 인해 광학 거울면 요구 사항을 충족하기 어렵다. 알루미늄 기반 탄화규소(SiCp 체적 분율 20%) 반사경의 광학 성능 요구를 충족하기 위해 알루미늄 기반 탄화규소 표면의 니켈-인 무정형막 제작 기술을 최적화하였고, "세척-초기 아연 침지-제아연-재침지-화학적 니켈 도금" 공정 경로를 적용하여 산화막 제거, 계면 활성화, 계면 강도 향상 및 도금 두께 제어 등의 핵심 문제를 중점 해결하였다. 알루미늄 기반 탄화규소 기재 표층은 초기 아연 침지 시 파편상 화합물을 생성하여 산화알루미늄 막을 부분적으로 제거할 수 있으나, 형성된 활성층 두께는 얕고 박리되기 쉽다. 질산 제아연 처리는 화합물 층을 제거하고 기재 재료를 노출시킬 수 있다. 재침지 후 광범위한 전면 활성화가 실현되며, 탄화규소 입자 표면도 활성층으로 덮여 비활성 처리 전보다 계면 결합 강도가 향상되었다. L9 직교 실험 결과 화학 도금 시간이 도금 두께에 가장 큰 영향을 미치며, 그 다음이 재침지 시간과 초기 침지 시간인 것으로 나타났다. 최적 파라미터 조합은 화학 도금 8시간, 초기 아연 침지 10초, 재침지 2분이며, 도금 두께는 약 50~60 μm이다. 본 공정은 단계별 활성화와 결정 세포 적층 성장 기작을 통해 도금 계면 결합 강도와 재료 치밀도를 협력적으로 향상시켜 우주 광학 반사경의 고안정성 요구를 위한 표면 개질 방안을 제공한다.

关键词

알루미늄 기반 탄화규소;복합재료;표면 활성화;화학적 니켈 도금;도금 두께

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