[发明专利]SiC反射镜坯原位制备法及装置

摘要

本发明公开了一种SiC反射镜坯原位制备法及装置，属于光学器件制备领域。本装置由数控加工机具，多功能自发热模具，隔热层，真空泵与真空罩等组成。其制备法的特点为：1)在镜坯制备处，由本装置内的数控加工机具制造C/C多功能模具；2)在模腔内成型反应烧结SiC素坯；3)在隔热和真空条件下，多功能模具通电发热升温，对模具内的素坯进行烧结；4)用氧化的方式除去C或C/C芯模；5)对烧结素坯进行掺硅处理；6)对反射面致密化处理.用本发明制备镜坯，工艺简单可靠；可制备结构比刚度大的镜坯；在烧结过程变形小；镜坯的各壁厚易按优化设计分别控制；不用另设真空高温炉即可制备各种直径碳化硅镜坯。本发明特别适于制备大直径(如8米)轻量化SiC、C/SiC镜坯。

主权项

SiC反射镜坯原位制备法及装置，其特征在于：本装置由：数控加工机具(1)，多功能自发热上下模具[(5)+(6)+(8)+(12)]，隔热层(4)，真空泵与真空罩(3)等组成；其制备方法为：(1)在镜坯制备处，由本装置内的数控加工机具制造其型面与反射面或背面吻合、外形尺寸大于镜坯直径的C/C材料矩形板状物，用此板状物做烧结SiC素坯用的发热体和匀温体，兼做承托烧结SiC素坯时的钵体，还同时兼做SiC素坯的成型模具的上下模壳(5)(12)；(2)制备多孔的炭C材或C/C材料，做蜂窝结构空腔的可除滤水分的空心模芯(8)和侧模(6)；(3)将上述模壳与模芯组成浇注镜体素坯的模具[(5)+(6)+(8)+(12)]；(4)在模具型腔中注入反应烧结SiC的浆料；(5)对模具施加振动，对模芯腔抽真空，待模腔中的浆料高度浓缩后，形成镜体的素坯；(6)在模具的四周添加隔热材料(4)，再加设真空罩(3)；(7)在真空条件和模壳、模芯和侧模的共同约束下，让自发热体(5)(12)通电发热升温，对素坯进行烧结；(8)烧结完成后，移走上模壳(5)；(9)对芯模(8)加温，让其氧化成二氧化碳后自动跑掉；(10)在镜坯上加复硅粉，盖上上模壳(5)，加添隔热料(4)和真空罩(3)后再升温，在高温和真空条件下的对烧结坯体进掺硅处理；(11)对镜坯的反射面用化学气相沉积法(CDV‑SiC)进行致密化处理。