专利名称：超轻量化碳纤维复合材料反射镜的制造方法
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勻涂覆溶胶凝胶层，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。
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
具体实施例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的表面均勻涂覆溶胶凝胶层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。
权利要求
1.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；对碳纤维基材表面进行粗加工，粗加工后的碳纤维基材面上均勻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，制成高反射率的反射镜。
全文摘要
超轻量化碳纤维复合材料反射镜的制造方法。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，碳纤维基材面上均匀涂覆溶胶凝胶层，对碳纤维基材进行表面改性处理；改性处理后在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，制成高反射率的反射镜。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。极大地提高了反射镜表面质量，达到应用要求，且整个反射镜面具有较大的比刚度，而重量比相同结构的玻璃降低近一半，达到超轻量化的目标，在航空、航天等领域具有广阔的应用前景。
文档编号G02B5/08GK102478677SQ20101055856
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月24日 优先权日2010年11月24日
发明者缪同群 申请人:上海新产业光电技术有限公司