[发明专利]超轻量化碳纤维复合材料反射镜的制造方法

说明书

技术领域

本发明超轻量化碳纤维复合材料反射镜的制造方法，涉及的是成像光学系统的技术领域。

背景技术

现代的卫星遥感、卫星侦察、空间探索等领域，要用到大量的光学系统，光学系统的重量直接影响有效载荷，而飞行器的有效载荷则很大程度上决定了发射成本。传统的以玻璃、碳化硅为基材的光学系统因受重量影响，不可能做得太大，限制了光学系统进一步提高其性能的明显缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，利用碳纤维复合材料比刚度大且密度低的特点，制成的反射镜既保证了优异的光学性能，又有效地降低了光学系统的重量，控制了发射成本的超轻量化碳纤维复合材料反射镜的制造方法。其特征在于：采用脱模的方法制得碳纤维基材；对碳纤维基材面上进行粗加工，粗加工后的碳纤维基材面上均匀涂覆溶胶凝胶层，对碳纤维基材表面进行改性处理；溶胶凝胶层面上电镀镍层并进行精细抛光，再在镍层上镀反射膜，组成高反射率的反射镜。实施该技术的明显效果是：克服了有的技术曾尝试在碳纤维基底上直接电镀镍制成反射镜，但表面质量差，无法满足光学应用要求的缺陷，本发明应用溶胶凝胶对碳纤维表面进行改性，避免碳纤维和电镀镍直接接触，有效解决了因二者热膨胀系数差异导致的表面质量下降问题。改进后的反射镜极大地提高了表面质量，达到应用要求，且整个反射镜面具有较大的比刚度，相比传统玻璃有所提高，而重量比相同结构的玻璃降低近一半，达到超轻量化的预期目标，使其在航空、航天等领域具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明实例的主体结构示意图：

其中，1-反射膜，2-镍层，3-溶胶凝胶层，4-碳纤维基材

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步描述：

见附图1，碳纤维基材4上涂覆有溶胶凝胶层3，溶胶凝胶层3上电镀镍层2，镍层2上镀反射膜的叠层结构。

见附图1，在具有既定面型的模具上，采用脱模技术，精确复制出碳纤维基材4；对碳纤维基材4表面进行粗加工；然后在碳纤维基材4的表面均匀涂覆溶胶凝胶层3，对碳纤维基材4的表面进行改性处理；溶胶凝胶层3面上电镀镍层2并进行精细抛光，达到相当的面型精度和表面光洁度，再在镍层2上镀反射膜，制成高反射率的反射镜。