Proprietarii brevetului RU 2403595:
Instituția de stat federală de stat "Institutul Central de Cercetare a Materialelor", FSUE "CNIIM" (RU)
Invenția se referă la domeniul ingineriei optice și poate fi utilizată în tehnologia laser, în sistemele de localizare optică și în alte domenii ale ingineriei optice. Oglinda constă dintr-un substrat, un strat de separare și reflectare. Substratul este fabricat dintr-un material compozit care conține,% vol: diamant - 50-75, carbură de siliciu - 20-45, siliciu - 3-20. Se realizează stratul de separare, vol%: carbură de siliciu - 10-35 și siliciu - 65-90. Procedeul constă în prepararea unui substrat, formând pe suprafața stratului distanțier cu tratarea ulterioară suprafață optică și aplicarea stratului reflectant, în care stratul de separare este preparat prin impregnarea unei preforme de siliciu din fibre de carbon poros lichid, plasat pe suprafața substratului. Rezultatul tehnic este o creștere a proprietăților operaționale, simplificarea tehnologiei de realizare a unei oglinzi. 2 N. și 1 zp. f-ly, 1 tab. 1il.
Invenția se referă la domeniul ingineriei optice și mai ales - în domeniul producerii oglinzi optice și pot fi utilizate în domeniul opticii tehnologie laser, optoelectronica, informații și putere, în sistemele de localizare și regăsire optice.
Pentru a obține imagini de înaltă calitate într-o gamă largă de temperaturi de funcționare și tensiunile termice oglindă ar trebui să aibă o rigiditate specifică mare, conductivitate termică, coeficientul de temperatură joasă de dilatare liniară (coeficient de dilatare termică) și un grad ridicat de reflexie în gama de lungimi de undă dorită. Prin urmare, proiectarea efectivă a oglinzilor prevede formarea unui strat reflectorizant subțire, cu gradul dorit de reflexie în domeniul spectral predeterminată la suprafața unui substrat realizat dintr-un material cu o rigiditate specifică mare, conductivitate termică ridicată și joasă CTE. Pentru a conecta stratul reflectorizant la substrat, se formează un strat de separare între ele.
Dezavantajele oglinzii cunoscute sunt rigiditatea specifică insuficientă a substratului carbon-carbon și conductivitatea termică scăzută. În plus, fabricarea unui substrat dintr-un material compozit carbon-carbon este destul de dificilă și durează mult timp. Acest lucru se datorează complexității de fabricare a de armare secvențiale straturi tridimensionale orientarea calcul spațiale ale țesăturii de carbon și straturi ulterioare pachet firmware în direcția perpendiculară, și, de asemenea, o sinteză foarte lungă durată matrice de carbon (sute de ore).
Obiectul invenției este acela de a îmbunătăți caracteristicile operaționale ale unei oglinzi în combinație cu simplificarea tehnologiei de fabricare a unui substrat.
Acest obiectiv este realizat datorită faptului că în oglindă care cuprinde un substrat format dintr-un material de carbon compozit, un strat de separare si un strat reflectorizant, un material compozit de construcție a substratului are compoziția: diamant - aproximativ 50-75%, carbură de siliciu - 20. -45% vol, siliciu -. aproximativ 3-20%, stratul de separare cuprinde o carbură de siliciu -. 10-35% siliciu și -. aproximativ 65-90%, și carbură de siliciu în stratul de separare este format prin interacțiunea dintre fibre de carbon. siliciu. O metodă pentru producerea unui astfel de oglindă cuprinde obținerea unui substrat al unui material compozit de carbon, care formează pe suprafața stratului de distanțare, prelucrarea ulterioară a stratului distanțier optic și aplicarea stratului reflectant, în care materialul compozit utilizat în compoziție ca material de substrat: diamant - aproximativ 50-75%. , carbură de siliciu - 20-45% în volum, siliciu -. aproximativ 3-20%, iar stratul de separare este format prin impregnarea siliciu lichid din fibra de carbon poros preforme, plasată pe suprafața substratului ..
De preferință, pentru formarea stratului de separare este utilizată o preformă de fibră de carbon cu o porozitate de 80-95% vol.
Soluția tehnică este explicată în desen, care prezintă o vedere în oglindă în secțiune transversală, unde 1 - strat pe bază de separare pe compuși de siliciu, 3 - - strat reflectorizant 2 substrat din material compozit diamant.
Esența soluției tehnice propuse este după cum urmează.
Oglinda, care este o structură cu trei straturi incluzând un substrat 3, stratul de separare 2 și stratul de reflexie 1 este folosit pentru a face materialul compozit substratul oglinzii are trei faze și este compus din diamant, carbură de siliciu și siliciu. Toate fazele care constituie materialul, au un modul de elasticitate mare (1100 GPa, 450 GPa, 110 GPa, respectiv), de joasă densitate (3,5 g / cm3; 3,2 g / cm3; 2,3 g / cm3, respectiv) , conductivitate termică ridicată (1000 W / (mK), 100 W / (mK), 150 W / (m · K), respectiv). Cuplarea lor reciprocă oferă acest compozit cu proprietăți excepțional de mari. Modulul de elasticitate al materialului (E) - 600-800 GPa, o densitate (ρ) - 3,3-3,4 g / cm 3. Specific rigiditate E / ρg = (18 ÷ 23) × 10 6 m, unde g - accelerarea picătură 9,8 m / sec 2. conductivitatea termică a materialului de substrat compozit - (400-600), W / (m · K) CTE - (2-2,5) × 10 -6 K -1.
Se formează un strat de separare alcătuit din carbură de siliciu și siliciu pe suprafața substratului. Alegerea unui astfel de strat de separare se datorează mai multor motive.
Siliconul inclus în stratul de separare are o aderență ridicată la suprafața substratului. Acest lucru se datorează faptului că structura compozită a materialului de substrat include, de asemenea, siliciu, care asigură o fixare solidă a stratului de separare pe substrat datorită penetrării reciproce între stratul de eliberare siliciu carcasă și substrat.
Stratul reflectorizant este depus pe suprafața stratului de separare lustruit în stare oglindă.
Astfel, combinarea soluției tehnice propuse, un material compozit, care are un complex de proprietăți mecanice și termice ridicate, o bună aderență la stratul de eliberare, o structură izotropă cu proprietăți fizice identice în toate direcțiile, iar stratul de separare, primirea și a căror prelucrare de înaltă tehnologie în continuare, oferă notabile avantajele oglinzii fabricate în comparație cu cele cunoscute, și anume:
- Caracteristicile de rigiditate asigură obținerea formei necesare a suprafeței optice și a stabilității sale în timpul funcționării,
- conductivitatea termică ridicată a substratului face posibilă reducerea semnificativă a efectului temperaturii asupra distorsiunii formei suprafeței optice,
- proiectarea fiabilă, procesul de realizare simplu și economic permite realizarea de oglinzi de formă complexă (cu structură de relief) și dimensiuni mari.
Ca urmare a proprietăților obținute, caracteristicile de performanță ale dispozitivelor care includ o oglindă sunt mărită. Tehnologia de fabricare a oglinzilor este mult simplificată.
Un exemplu de implementare a soluției tehnice propuse.
O oglindă cu un diametru de 60 mm și o înălțime de 7 mm se face după cum urmează. Se prepară taxa constând din dimensiunea granulelor de diamant de 100-80 um (59% gr.), Cu o dimensiune diamant grăunte de 20-14 microni (39% greut.), Rășină fenolformaldehidică (2% gr.). Încărcarea este presată sub forma unui disc cu un diametru de 60 mm și o înălțime de 6 mm la o presiune de 100 MPa. După presare, piesa de prelucrat este tratată termic la 160 ° C timp de două ore pentru a întări rășina. Țigla rezultată este impregnată cu siliciu lichid la 1600 ° C. După îndepărtarea excesului de siliciu din suprafață prin sablare, se obține un substrat oglindă. Substratul rezultat este format dintr-un material compozit care conține diamante.
După aceea se aplică un strat de separare pe suprafața substratului după cum urmează. Pe suprafața substratului are o fibră preforme de carbon de 60 mm în diametru și 2 mm carbon gros simțit cu o porozitate de 91 vol.%. Țagonul de fibră de carbon este impregnat cu siliciu la o temperatură de 1500 ° C prin topirea acestuia direct pe suprafața țaglei amplasate pe substrat. Acest lucru produce un model dublu strat și stratul inferior al cărui (substrat) are următoarea compoziție: diamant - 62% volum, SiC - 32% in volum, Si - 6% în volum, și (stratul de separare) stratul superior are o compoziție: ..., carbura de siliciu - 17 vol.%, siliciu - 83% în volum.
Apoi, suprafața stratului de separare este măcinată la o grosime de 1 mm și lustruită până la o oglindă. După aceea se aplică un strat reflectorizant la suprafață, de exemplu, din argint. Oglinda fabricată a trecut testul utilizând tehnici standard (a se vedea, de exemplu, brevetul RF nr. 2151126, rezultatele cărora sunt prezentate în tabel.
Invenția se referă la domeniul opticii și în special la sistemele de reflexie a radiației electromagnetice, inclusiv frecvența selectivă și pot fi utilizate pentru a crea sisteme optice reflectorizante pentru lasere, cum ar fi materiale semiconductoare, in fizica experimentala si altele.
Invenția se referă la un oglinzi multistrat termostabil extreme (lungime de undă scurtă) ultraviolete (UV) gama spectrală, și poate fi utilizat ca o sursă de radiație încălzită oglindă colector EUV
(EN) Invenția se referă la tehnologia spațială, în special la reflectorii de dimensiuni mari, expandabile, un reflector de oglindă (paraboloid de rotație) de care, de exemplu, are un diametru de 12 m
Reflectorul în infraroșu este alcătuit dintr-un substrat metalic, caracterizat prin aceea că acesta este acoperit cu un strat de nitrură de zirconiu și crom cu formula generală (ZrxCr1-x) 1-yNy cu x variind 0.15-0.7 și variază y de la 0,01 până la 0,265 . Procesul de producție cuprinde producerea unui substrat metalic; aplicarea acestui strat de substrat nitrură de zirconiu și crom prin depunere fizică de vapori folosind: țintă format din 15 până la 70% în greutate zirconiu, cu restul constând din crom și impurități care sunt inevitabile în timpul tratamentului, și injectarea de azot neutru gaz purtător într-un raport de la 4/16 la 16/16 cu sputtering simultană de zirconiu și crom. Rezultatul tehnic: Crearea reflector în infraroșu având simultan o căldură mare care reflectă capacitatea și o rezistență ridicată la temperaturi ridicate în medii corozive sau oxidante. 3 N. și 14 z.p. f-ly.
Invenția se referă la acoperirea oglinzilor cosmice, mai precis la vitrificarea spațiilor de oglinzi cosmice, care fac posibilă obținerea unei suprafețe optice de înaltă calitate a oglinzilor. Se propune o acoperire pentru prepararea unei oglinzi cosmice, care este un pahar cu următoarea compoziție, în masă%: Si02 - 44-61; B2O3 - 8-20; Al2O3 - 5-19; CaO este 3-12; Sb2O3 - 0,3-0,7; V2O5 - 2-11; Nb2O5 - 1-7; MoO3 este 0,2-4 și F este 1,5-6. Rezultatul tehnic - compoziția materialului face posibilă obținerea unei suprafețe optice de înaltă calitate direct pe substraturi din materiale din carbură de siliciu. 2 tab.
Invenția se referă la instrumentele optice, și se referă la o metodă de fabricare a unei oglinzi telescop pentru raze X. Metoda cuprinde aplicarea piesei de electroforming stratului de aliaj de aluminiu din aliaj de nichel și finisarea suprafeței de lucru a piesei prin lustruire cu o rugozitate de suprafață dorită, în mai multe etape, pe standul de măcinare cu ajutorul compoziției abrazive. Dispersabilitatea compoziției abrazive este redusă la fiecare etapă succesivă și se utilizează ultima etapă ca o compoziție de rășină abrazivă. După îndepărtarea de polizare a produce un înveliș de aliaj de nichel și aplicat pe suprafața interioară a stratului reflectant shell. Rezultatul tehnic este abilitatea de a oferi netezime necesară a suprafeței de lucru a carcasei oglinzii, fără a efectua cerințe stricte de precizie care prezintă instrument de lustruire. 1il.
Invenția este utilizată pentru finisarea și controlul oglinzilor de mari dimensiuni ale telescoapelor. Oglinda este instalată pe mașina de coordonate cu o masă rotativă, cu suprafața din spate orientată în sus. Locațiile asupra membrilor auxiliare lipite din rășini nakleechnuyu inele metalice de susținere sunt montate în inelul de reglare care este poziționat la mașina de coordonate și șuruburi apoi de prindere sunt fixate la inelele de susținere. Inelul de reglare este introdus în manșonul de ghidare și decuplabil prin ele a aderat la elementele de susținere în oglindă, apoi filate și inelul de reglare sau de inelele de susținere este îndepărtat prin baterea ciocan de lemn, sau prin îndepărtarea lor, după încălzire și înmuierea rășinii nakleechnoy. Invenția se face o simplificare semnificativă a construcției de dispozitive pentru lipirea si clasamentul elementelor de proces, îmbunătățirea preciziei de poziționare și reducând timpul funcționării incleiere. 2-il.
Invenția poate fi utilizată în mai multe straturi de acoperire compozite oglindă antene spațiale cu reflectoare dintr-un material compozit polimeric - carbon. Acoperirea multistrat cuprinde trei straturi consecutive cu grosime uniformă: inferioară oglindă metalică strat de piele radiootrazhayuschy de aluminiu pur, un strat dielectric termostatica protector intermediar de bioxid de zirconiu și un strat de carbon de înaltă rezistență rezistent la uzură superior de protecție de tip diamant. Rezultatul tehnic - asigurarea funcționării în condiții extreme de spațiu deschis, prin utilizarea unui înveliș subțire a unui substrat polimeric din materialul compozit - carbon. 2 z.p. f-ly, 1 il.
Invenția se referă la o metodă de fabricare a unui semifabricat element de reflexie pentru sisteme optice, cuprinzând un preliminar piese slozhnoprofilnyh de tratare a suprafețelor chimice mecanice, formând un strat reflectorizant metalizată. Formarea stratului metalizată pe iridiul reflectând lumina realizată după îndepărtarea secvențială replicilor aplicarea Covorul după zincare chimică a stratului de nichel-fosfor la o grosime de 200 microni, care este în intervalul de temperatură 110-400 ° C și intensitate ridicată tratat termic lustruire la 6-8 Â pentru a da suprafață a matriței replicat, urmată de formarea unui strat purtător de nichel sulfamic placare electrolit următoarea compoziție (g / l): nichel sulfamic 300-400; nichel bicarbonat 12-15; acid boric 25-40; laurii sulfat de sodiu 0,01-0,1; zaharină 0,008 la 2,5 A / dm2 densității de curent, temperatură de 55-60 C timp de 8 ore, după care rezultă replica metalizată este îndepărtată din matrice prin șoc termic, iar stratul reflexiv real al iridiu este depus prin pulverizarea pe suprafața interioară de precizie cu replici de nichel formarea unui element retroreflector cu pereți subțiri pentru instalarea ulterioară într-un sistem optic. Utilizarea acestei metode permite parametrii optici și geometrici îmbunătățite, performanța de aderență a acoperirii cu nichel de fosfor la matrice și rezistența mecanică. 1 prospect 1 il.
Acordați asistență financiară
proiectul FindPatent.ru
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: