[发明专利]一种基于非晶合金的铍镜镜面层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于非晶合金的铍镜镜面层及其制备方法，解决了现有技术中铍镜镜面加工中工艺流程长，成本高昂的问题。本发明的一种基于非晶合金的铍镜镜面层制备方法，该方法在压力条件下，将所述非晶合金加热至过冷液相温区，使所述非晶合金热塑成形，填充入铍镜镜坯的微观孔洞中，进而获得基于非晶合金的铍镜镜面层。本发明还公开了采用该方法制备成的铍镜镜面层。本发明设计科学，工艺简单，可控性强，生产成本低，对环境友好。

技术领域

本发明属于材料科学与工程领域，具体涉及一种基于非晶合金的铍镜镜面层及其制备方法。

背景技术

铍镜在武器瞄准、太空望远镜、气象卫星等领域具有不可替代的应用。但铍镜镜坯因难以加工，且氧化铍较多，难以直接加工获得镜面。目前往往通过单点金刚石加工后镀覆Ni-P，再进行进一步镜面加工。这种方法工艺流程长，且成本高昂。

因此，提供一种铍镜的加工方法，方法简单，生产成本低，且具有优异的太空环境服役性和耐蚀性，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于非晶合金的铍镜镜面层的制备方法，解决现有技术中铍镜镜面加工中工艺流程长，成本高昂的问题。

本发明还提供了采用该方法制备成的铍镜镜面层。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明所述的一种基于非晶合金的铍镜镜面层制备方法，该方法在压力条件下，将所述非晶合金加热至过冷液相温区，使所述非晶合金热塑成形，填充入铍镜镜坯的微观孔洞中，进而获得基于非晶合金的铍镜镜面层。

进一步地，所述铍镜镜坯包括等效直径不大于30mm的小面积铍镜镜坯和等效直径大于30mm的大面积铍镜镜坯。

进一步地，所述铍镜镜坯为小面积铍镜镜坯时，包括以下步骤：

步骤1.将所述铍镜镜坯表面粗糙化，产生微观孔洞；

步骤2.取抛光硅片、非晶合金的薄片与经步骤1处理后的铍镜的镜坯依次堆叠，再将堆叠物同时加热至所述非晶合金的过冷液相温区，施加压力并保压一段时间，所述非晶合金发生热塑性成形，朝向所述铍镜镜坯的一侧填充进入铍镜镜坯中的微观孔洞中，所述非晶合金朝向抛光硅片的一侧与抛光硅片贴合，形成镜面；

步骤3.将步骤2处理后的抛光硅片、非晶合金以及铍镜镜坯的混合物冷却后，去除抛光硅片，获得基于非晶合金的铍镜镜面层。

进一步地，所述的一种基于非晶合金的铍镜镜面层制备方法，所述步骤2中，非晶合金的薄片厚度不大于2mm；施加压力不大于400MPa，以避免硅片破碎；保压时间不超过10min，以避免非晶合金晶化。

进一步地，所述步骤2中，将抛光硅片、非晶合金薄片与经步骤1处理后的铍镜的镜坯依次堆叠，其中，所述抛光硅片的抛光面朝向非晶合金薄片一侧；所述抛光硅片的面积不小于铍镜镜坯的面积。

进一步地，所述步骤3中，通过机械剥离或热碱溶液腐蚀去除抛光硅片。

进一步地，所述铍镜镜坯为大面积铍镜镜坯时，包括以下步骤：

步骤1.将所述铍镜镜坯表面粗糙化，产生微观孔洞；

步骤2.取非晶合金的薄带平铺于经步骤1处理后的铍镜镜坯上，使用加热至所述非晶合金过冷液相温区的轧辊从非晶合金的薄带一侧压滚至另一侧，在所述压滚过程中，所述非晶合金与轧辊接触的地方被加热至过冷液相温区，并在压力的作用下发生热塑性成形，形成镜面结构，同时非晶合金与铍镜镜坯相对的一侧填充进入铍镜镜坯的微观孔洞中，进而获得基于非晶合金的铍镜镜面层。

进一步地，所述非晶合金包括Zr基、Ti基、Ni基非金合金中的任意一种或几种。