Технология активации поверхности карбида кремния на алюминиевой основе и нанесения аморфной пленки никель-фосфор
ZHANG Zhaoqian
,
ZHOU Tianfeng
,
WU Xunwei
,
YU Qian
,
ZHAO Bin
,
DOI:
摘要
Карбид кремния на алюминиевой основе благодаря высокому модулю и легкости является идеальным материалом для нового поколения космических оптических зеркал, однако поверхностный оксид алюминия и дефекты многокомпонентного интерфейса затрудняют достижение оптической зеркальной поверхности. Модификация поверхности карбида кремния на алюминиевой основе с помощью нанесения аморфной никель-фосфорной пленки позволяет удовлетворить требования к оптическим характеристикам зеркал. В данной работе проведено исследование технологии нанесения аморфной никель-фосфорной пленки на поверхность карбида кремния на алюминиевой основе (объемная доля SiCp 20%), применяя процесс «очистка - первое цинкование - снятие цинка - второе цинкование - химическое никелирование», с акцентом на удаление оксидной пленки, активацию интерфейса, повышение прочности сцепления и контроль толщины покрытия. При первом цинковании на поверхности образуются крошечные соединения, частично удаляющие оксидную пленку, но слой активации тонкий и легко отслаивается; обработка азотной кислотой удаляет слой соединений и обнажает базовый материал; второе цинкование обеспечивает широкое полное покрытие активационным слоем, при этом поверхность карбида кремния также покрывается активным слоем; прочность сцепления интерфейса повышается по сравнению с необработанным состоянием. В результате ортогонального эксперимента L9 выявлено, что время химического никелирования оказывает наибольшее влияние на толщину покрытия, далее следуют время второго цинкования и время первого цинкования. Оптимальная комбинация параметров: химическое никелирование 8 ч, первое цинкование 10 с, второе цинкование 2 мин, толщина покрытия около 50~60 мкм. Данная технология, используя поэтапную активацию и механизм послойного роста кристаллической решетки, совместно повышает прочность сцепления покрытия и плотность материала, обеспечивая эффективное поверхностное модифицирование для удовлетворения требований высокой стабильности космических оптических зеркал.
关键词
Карбид кремния на алюминиевой основе;Композиты;Активация поверхности;Химическое никелирование;Толщина покрытия