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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