碳化硅光学反射镜超精密加工的基础理论与方法PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1碳化硅反射镜的应用优势与制造过程中存在的难点 1

1.1.1碳化硅反射镜的应用优势 1

1.1.2碳化硅反射镜制造过程中存在的难点 2

1.2碳化硅光学材料的研究与应用现状 3

1.2.1碳化硅光学材料研究现状 3

1.2.2碳化硅光学材料的应用现状 4

1.2.3国内在碳化硅光学材料制备方面的研究进展 7

1.3碳化硅光学材料超精密加工的基础理论 7

1.3.1基于机械作用的相关基础理论 7

1.3.2基于化学、机械效应联合作用的相关基础理论 14

1.3.3基于原子间作用的相关基础理论 14

1.4碳化硅反射镜的加工技术 15

1.4.1传统研抛 15

1.4.2超精密磨削 16

1.4.3计算机控制确定性研抛 17

参考文献 19

第2章 碳化硅光学材料特性与力学行为研究 27

2.1碳化硅光学材料的制备工艺与特性分析 27

2.1.1碳化硅光学材料的制备工艺 27

2.1.2碳化硅光学材料的机械特性 28

2.1.3碳化硅光学材料的组分与显微结构分析 29

2.2碳化硅光学材料的力学行为试验研究 31

2.2.1 CVD SiC的印压试验与刻划试验研究 31

2.2.2 S SiC的刻划试验研究 37

2.2.3碳化硅复合光学材料的刻划试验研究 38

参考文献 41

第3章 碳化硅反射镜坯体的非球面磨削机理与工艺 42

3.1碳化硅反射镜坯体非球面磨削的材料去除机理 42

3.1.1非球面磨削方式 42

3.1.2单颗磨粒最大磨削厚度计算 43

3.1.3典型碳化硅坯体材料的磨削机理 47

3.2碳化硅反射镜坯体材料磨削的亚表面损伤 49

3.2.1碳化硅坯体材料磨削亚表面损伤的研究方法 49

3.2.2典型磨削工艺参数下的亚表面裂纹深度 53

3.2.3 C/SiC磨削表面残余应力研究 54

3.3碳化硅反射镜坯体非球面磨削的精度控制 57

3.3.1非球面磨削误差建模 58

3.3.2面形误差传递函数 59

3.3.3误差源辨识算法 60

3.3.4碳化硅反射镜坯体非球面磨削误差补偿实例 60

3.4大口径碳化硅反射镜坯体非球面磨削工艺 62

3.4.1非球面磨削工艺路线的制订 62

3.4.2加工结果 63

参考文献 63

第4章 碳化硅光学材料研磨去除机理与工艺 65

4.1碳化硅光学材料研磨加工的基础理论 65

4.1.1研磨过程中单颗磨粒的载荷计算 66

4.1.2研磨效率模型 70

4.1.3研磨亚表面裂纹深度模型 70

4.2碳化硅光学材料研磨加工的材料去除机理 71

4.2.1研磨条件下单颗磨粒受力分析 71

4.2.2典型碳化硅光学材料的研磨机理分析 72

4.3碳化硅光学材料研磨加工的亚表面裂纹研究 76

4.3.1研究方法 76

4.3.2碳化硅光学材料的研磨亚表面裂纹构型 77

4.3.3工艺参数对于CVD SiC亚表面裂纹深度的影响规律 79

4.4碳化硅光学材料研磨加工的去除率与表面粗糙度研究 81

4.4.1工艺参数对于材料去除率的理论分析 81

4.4.2工艺参数对于材料去除率与表面粗糙度的试验研究 83

4.5碳化硅光学材料研磨加工的工艺参数选择 88

参考文献 89

第5章 碳化硅光学材料传统抛光机理与工艺 90

5.1碳化硅光学材料传统抛光的基础理论 90

5.1.1均质碳化硅光学材料传统抛光的理论分析 91

5.1.2多组分碳化硅光学材料传统抛光高差平衡机制分析 99

5.2 CVD SiC光学材料的超光滑抛光 100

5.2.1超光滑抛光表面形貌衍变及材料去除机理 100

5.2.2超光滑抛光表面粗糙度影响因素研究 101

5.2.3 CVD SiC超光滑抛光实例 106

5.3 S SiC光学材料的超光滑抛光 107

5.3.1 S SiC抛光表面形貌衍变与材料去除机理 107

5.3.2超光滑抛光表面粗糙度的影响因素研究 108

5.3.3 S SiC超光滑抛光实例 111

5.4碳化硅复合光学材料的超光滑抛光 111

5.4.1 RB SiC超光滑抛光表面形貌分析及粗糙度变化规律 112

5.4.2 Si/SiC两相涂层超光滑抛光表面形貌分析及粗糙度变化规律 115

5.4.3 RB SiC与Si/SiC两相涂层抛光过程中的局部磨损 118

5.5碳化硅光学材料传统抛光效率研究 122

5.5.1工艺参数对于CVD SiC抛光材料去除率的影响 122

5.5.2其他碳化硅光学材料的去除率研究 125

5.5.3基于表面粗糙度与抛光效率的工艺参数选择方法 126

参考文献 127

第6章 碳化硅光学材料的芬顿辅助抛光机理与工艺研究 128

6.1碳化硅光学材料的芬顿辅助抛光机理研究 128

6.1.1芬顿反应理论概述 128

6.1.2碳化硅光学材料的芬顿辅助抛光机理研究 130

6.2碳化硅光学材料的芬顿辅助抛光材料去除机理分析 135

6.2.1碳化硅光学材料的芬顿辅助抛光去除机理 135

6.2.2碳化硅光学材料芬顿辅助抛光材料去除率仿真 136

6.3芬顿辅助抛光液配制工艺研究 138

6.3.1芬顿辅助抛光液配制方法 138

6.3.2芬顿辅助抛光去除函数稳定性 139

6.4碳化硅光学材料的芬顿辅助抛光基本工艺特性研究 141

6.4.1田口实验方法设计 141

6.4.2工艺参数对去除率的影响 142

6.4.3工艺参数对表面质量的影响 143

6.4.4碳化硅光学材料芬顿辅助抛光工艺特性对比研究 145

6.5碳化硅光学材料的芬顿辅助抛光加工工艺流程及实例 148

6.5.1碳化硅光学材料芬顿辅助抛光加工工艺流程 149

6.5.2碳化硅光学材料芬顿辅助抛光加工实例 150

参考文献 152

第7章 碳化硅光学材料的可控柔体加工特性研究 154

7.1碳化硅光学材料的磁流变抛光特性研究 154

7.1.1磁流变抛光机理 154

7.1.2碳化硅光学材料的磁流变抛光适应性研究 156

7.1.3碳化硅光学材料磁流变抛光的影响因素分析 159

7.2碳化硅光学材料的离子束加工 162

7.2.1离子束加工材料去除机理概述 162

7.2.2碳化硅光学材料离子束加工适应性研究 162

7.2.3 CVD SiC离子束加工的效率研究 170

参考文献 170

第8章 碳化硅反射镜超精密加工工艺路线与应用实例 172

8.1典型碳化硅反射镜加工工艺路线的制订与优化 172

8.1.1典型碳化硅反射镜的加工工艺路线 172

8.1.2碳化硅反射镜的加工工艺路线优化 175

8.2碳化硅反射镜加工实例 177

8.2.1口径180mm f/1.6 CVD SiC抛物面镜的加工 177

8.2.2口径202mm×10mm S SiC平面反射镜的加工 180

8.2.3口径93mm S SiC超薄镜的加工 182

8.2.4碳化硅复合光学材料的加工 184

参考文献 185