Активация поверхности карбида кремния на алюминиевой основе и приготовление аморфной пленки никель-фосфор

ZHANG Zhaoqian ,  

ZHOU Tianfeng ,  

WU Xunwei ,  

YU Qian ,  

ZHAO Bin ,  

摘要

Карбид кремния на алюминиевой основе благодаря высокому модулю упругости и легкости является идеальным материалом для нового поколения космических оптических зеркал, однако поверхностная оксидная пленка алюминия и дефекты многокомпонентного интерфейса затрудняют достижение требований к оптической зеркальной поверхности. Для удовлетворения оптических требований к зеркалу из карбида кремния на алюминиевой основе (объемная доля SiCp 20%) была оптимизирована технология нанесения аморфной никель-фосфорной пленки, применена технология «очистка - первичное окунание в цинк - удаление цинка - вторичное окунание в цинк - химическое осаждение никеля», с акцентом на решение ключевых проблем удаления оксидной пленки, активации интерфейса, повышения прочности интерфейса и контроля толщины покрытия. На поверхности алюминиевого основания карбида кремния при первичном окунании в цинк образуются массивные соединения, частично удаляющие оксидную пленку, однако толщина активационного слоя мала и он легко отслаивается. Обработка азотной кислотой для удаления цинка способна очистить слой соединений и обнажить основу. После вторичного окунания в цинк достигается полное покрытие активирующим слоем, при этом поверхности карбидокремниевых частиц также покрываются активирующим слоем, что повышает прочность сцепления интерфейса по сравнению с необработанным состоянием. Результаты ортогонального эксперимента L9 показали, что время химического осаждения наиболее существенно влияет на толщину покрытия, за ним следуют время вторичного и первичного окунания в цинк. Оптимальная комбинация параметров: химическое осаждение 8 ч, первичное окунание 10 с, вторичное окунание 2 мин; толщина покрытия примерно 50~60 мкм. Технология с использованием поэтапной активации и механизма роста с накоплением кристаллических ячеек синергетически улучшает прочность сцепления покрытия и плотность материала, предоставляя решение для поверхностной модификации, отвечающее высоким требованиям стабильности космических оптических зеркал.

关键词

карбид кремния на алюминиевой основе;композитные материалы;активация поверхности;химическое осаждение никеля;толщина покрытия

阅读全文