RU2522448C1 - Coating for space mirror workpiece - Google Patents
Coating for space mirror workpiece Download PDFInfo
- Publication number
- RU2522448C1 RU2522448C1 RU2013111354/04A RU2013111354A RU2522448C1 RU 2522448 C1 RU2522448 C1 RU 2522448C1 RU 2013111354/04 A RU2013111354/04 A RU 2013111354/04A RU 2013111354 A RU2013111354 A RU 2013111354A RU 2522448 C1 RU2522448 C1 RU 2522448C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- glass
- coating
- silicon carbide
- optical
- space mirror
- Prior art date
Links
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к конструктивным покрытиям заготовок космических зеркал, в частности для обеспечения возможности получения высококачественной оптической поверхности на подложке зеркал.The invention relates to structural coatings of blanks of space mirrors, in particular to enable high-quality optical surfaces on the substrate of the mirrors.
Из области производства космических зеркал известно, что ранее в качестве материала подложки использовали металл - бериллий, очень токсичный материал. Для создания на подложке из этого материала оптической поверхности использовали остекловывание специально разработанным стеклом, которое затем полировали и наносили отражающие покрытие.From the field of production of space mirrors, it is known that previously metal - beryllium, a very toxic material, was used as the substrate material. To create an optical surface on a substrate of this material, vitrification was used with specially designed glass, which was then polished and a reflective coating was applied.
В дальнейшем на подложку, на которой сформирована оптическая поверхность, напыляют многослойное отражающее покрытие (зеркало), затем - защитное покрытие.Subsequently, a multilayer reflective coating (mirror) is sprayed onto the substrate on which the optical surface is formed, then a protective coating.
В настоящее время представляет интерес использование заготовок для космических зеркал из карбида кремния, который обладает наилучшим соотношением модуля упругости и плотности среди известных материалов.Currently, it is of interest to use blanks for space mirrors made of silicon carbide, which has the best ratio of elastic modulus and density among known materials.
Назначение стекла следующее: поверхность карбида кремния дефектна, т.к. в объеме этот материал не однороден как стекло, т.е. его невозможно отполировать до оптического качества поверхности. Для этого должен быть использован материал, который можно отполировать до оптического качества, т.е. стекло. Дальше на стекло напыляют многослойное отражающее покрытие (зеркало), на которое потом уже наносят защитное покрытие.The purpose of the glass is as follows: the surface of silicon carbide is defective, because in volume, this material is not uniform as glass, i.e. it cannot be polished to optical surface quality. For this, a material that can be polished to optical quality, i.e. glass. Then a multilayer reflective coating (mirror) is sprayed onto the glass, on which a protective coating is then applied.
В патенте РФ №2025749, опубликованном 30.12.1984 по индексу МПК G02B 5/08, заявлено «Зеркало и способ формирования его защитного покрытия», предназначенного для зеркал, работающих в условиях повышенного воздействия агрессивных сред. In the patent of the Russian Federation No. 2025749, published on 12/30/1984 according to the IPC index G02B 5/08, it is stated “Mirror and method of forming its protective coating”, intended for mirrors operating under conditions of increased exposure to aggressive environments.
Сущность изобретения: зеркало содержит подложку, отражающий металлический слой и защитное покрытие, выполненное из нитрида и карбида кремния при следующем соотношении компонентов: карбид кремния 2-27 мас.%; нитрид кремния - остальное. Изобретение относится к оптике, в частности к зеркалам, предназначенным для бытовых нужд и различных технических целей, работающим в условиях повышенного воздействия агрессивных сред (пары влаги, коррозионные среды, перепады температур и т.п.).The inventive mirror contains a substrate, a reflecting metal layer and a protective coating made of nitride and silicon carbide in the following ratio of components: silicon carbide 2-27 wt.%; silicon nitride - the rest. The invention relates to optics, in particular to mirrors intended for domestic needs and various technical purposes, operating under conditions of increased exposure to aggressive media (moisture vapor, corrosive media, temperature extremes, etc.).
В патенте РФ №2304557, опубликованном 20.08.2007 по индексам МПК В82В 1/00 и H01Q 17/00, заявлено «Защитное покрытие элементов радиоэлектронной аппаратуры», где технический результат заключается в создании защитного покрытия, обладающего высокой стойкостью к воздействию ионизирующих излучений при небольшом удельном весе конструкции. Защитное покрытие выполнено в виде небольшом удельном весе конструкции. Защитное покрытие выполнено в виде наноструктуры, которая включает совокупность атомов редкоземельных элементов, введенных в структуру армирующей атомно-молекулярной металлической матрицы. Наноструктура может быть составной частью защищаемой конструкции либо защитным слоем конструкции.In the RF patent No. 2304557, published on 08/20/2007 according to the indices MPK В82В 1/00 and H01Q 17/00, the “Protective coating of electronic components” is stated, where the technical result is to create a protective coating that is highly resistant to ionizing radiation at low specific gravity of the structure. The protective coating is made in the form of a small specific gravity of the structure. The protective coating is made in the form of a nanostructure, which includes a set of rare-earth atoms introduced into the structure of a reinforcing atomic-molecular metal matrix. The nanostructure can be an integral part of the protected structure or a protective layer of the structure.
Данные конструкции являются отдаленными аналогами и не подходят для создания оптической поверхности на заготовках из карбида кремния.These designs are distant analogues and are not suitable for creating an optical surface on silicon carbide blanks.
Из уровня техники известно спаивание-остекловывание подложки из вольфрама. (М.П.Алексеенко. Когезия и адгезия горячего стекла. Под ред. Профессора К.С.Евстропьева. М.: Машиностроение, 1969, с.136). В данном источнике приведен состав оптического стекла - Марка 3058 III (Supermax), который принят за прототип нового изобретения. Данные по прототипу в Таблице 1.It is known in the prior art to solder-vitrify a tungsten substrate. (M.P. Alekseenko. Cohesion and adhesion of hot glass. Edited by Professor K.S. Evstropiev. M.: Mechanical Engineering, 1969, p.136). This source lists the composition of the optical glass - Brand 3058 III (Supermax), which is taken as a prototype of a new invention. Data on the prototype in Table 1.
Задача нового изобретения состоит в создании нового состава материала, обеспечивающего возможность получения высококачественной оптической поверхности непосредственно на подложках из карбидкремниевых материалов.The objective of the new invention is to create a new composition of the material, providing the possibility of obtaining high-quality optical surfaces directly on substrates of silicon carbide materials.
Технический результат достигается за счет возможности использования карбида кремния в качестве конструкционного материала подложки, ее остекловывания, для использования в оптических приборах, где необходимо сочетание малого веса и высоких прочностных параметров, в частности в космическом приборостроении.The technical result is achieved due to the possibility of using silicon carbide as a structural material of the substrate, its vitrification, for use in optical devices where a combination of low weight and high strength parameters, in particular in space instrument engineering, is required.
Задача решается путем создания материала стекла, включающего компоненты SiO2, B2O3, Al2O3 и CaO, в котором, в отличие от прототипа, дополнительно содержатся Sb2O3, V2O5, Nb2O5, MoO3 и F при следующем соотношении компонентов, мас.%: SiO2-44-61; B2O3-8-20; Al2O3-5-19; CaO-3-12; Sb2O3-0.3-0.7; V2O5-2-11; Nb2O5-1-7; MoO3-0.2-4 и F-1.5-6.The problem is solved by creating a glass material, including components SiO 2 , B 2 O 3 , Al 2 O 3 and CaO, which, unlike the prototype, additionally contains Sb 2 O 3 , V 2 O 5 , Nb 2 O 5 , MoO 3 and F in the following ratio of components, wt.%: SiO 2 -44-61; B 2 O 3 -8-20; Al 2 O 3 -5-19; CaO-3-12; Sb 2 O 3 -0.3-0.7; V 2 O 5 -2-11; Nb 2 O 5 -1-7; MoO 3 -0.2-4 and F-1.5-6.
Представленный состав стекла обеспечивает остекловывание подложек из карбидкремниевых материалов с получением высоких характеристик по прочности и оптическим параметрам.The presented composition of glass provides vitrification of substrates from silicon carbide materials with obtaining high characteristics in strength and optical parameters.
Способ изготовления материала - варка стекла по технологии, принятой для технических стекол в РФ.A method of manufacturing the material is glass melting according to the technology adopted for technical glasses in the Russian Federation.
В зависимости от поставленной задачи - объем выпуска, размер заготовок, типа технологического оборудования, установленного на производстве, режим варки может изменяться.Depending on the task - the volume of production, the size of the workpieces, the type of processing equipment installed at the plant, the cooking mode may vary.
Оптические и технические стекла производят (варят) в ванных и горшковых печах. В ванных печах непрерывного действия целесообразно варить стекло массовых марок, которое требуется в больших количествах, например листовое. Поэтому для производства большого количества марок оптических и технических стекол используется варка стекла в горшковых печах. Возможно использование пламенных или электрических печей.Optical and technical glasses are produced (boiled) in bathrooms and pot furnaces. In continuous continuous bath furnaces, it is advisable to make glass of mass grades, which is required in large quantities, for example sheet metal. Therefore, for the production of a large number of brands of optical and technical glasses, glass melting is used in pot furnaces. It is possible to use flame or electric furnaces.
Технологический процесс варки оптического и технического стекла различного состава в горшковых печах состоит из следующих этапов (Физико-химические основы производства оптического стекла. Под ред. д.т.н. Л.И.Демкиной. Л.: Химия, 1976. 456 с., гл. XVI «Варка оптического стекла», с.330-349.):The technological process of cooking optical and technical glass of various compositions in pot furnaces consists of the following stages (Physicochemical principles of the production of optical glass. Edited by Doctor of Technical Sciences L.I. Demkina. L .: Chemistry, 1976. 456 p. , Chapter XVI "Optical Glass Cooking", p.330-349.):
- подготовка стекловаренного горшка и мешалки;- preparation of a glass pot and stirrer;
- засыпка и развар шихты;- filling and boiling of the mixture;
- осветление расплава;- clarification of the melt;
- охлаждение стекломассы;- cooling of glass;
- разделка.- cutting.
Для каждого этапа варки стекла определяется температурно-временной режим, который определяется составом стекла и учитывает особенности конкретного производства (Технология стекла. Под ред. И.И. Китайгородского. М.: Госстройиздат, 1961, 624 с.).For each stage of glass melting, a temperature-time regime is determined, which is determined by the composition of the glass and takes into account the particular production (Glass technology. Edited by II Kitaigorodsky. M .: Gosstroyizdat, 1961, 624 p.).
Способ изготовления материала - варка стекла по технологии, принятой для технических стекол в РФ. Режим варки для стекла должен быть специально разработан с учетом особенностей конкретного производства.A method of manufacturing the material is glass melting according to the technology adopted for technical glasses in the Russian Federation. The cooking mode for glass should be specially designed taking into account the particular production.
Проведены эксперименты по спеканию стекла с образцами карбида кремния с диаметром заготовок 60 мм, после чего стекло было отполировано. Стекло спекается с материалом подложки из карбида кремния без разрушения. На поверхности стекла была получена оптическая поверхность, удовлетворяющая поставленной задаче.Experiments were performed on sintering glass with samples of silicon carbide with a billet diameter of 60 mm, after which the glass was polished. The glass is sintered with the silicon carbide substrate material without breaking. On the glass surface, an optical surface was obtained that satisfies the task.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013111354/04A RU2522448C1 (en) | 2013-03-13 | 2013-03-13 | Coating for space mirror workpiece |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013111354/04A RU2522448C1 (en) | 2013-03-13 | 2013-03-13 | Coating for space mirror workpiece |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2522448C1 true RU2522448C1 (en) | 2014-07-10 |
Family
ID=51217362
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013111354/04A RU2522448C1 (en) | 2013-03-13 | 2013-03-13 | Coating for space mirror workpiece |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2522448C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107935567A (en) * | 2017-12-05 | 2018-04-20 | 海南中航特玻科技有限公司 | A kind of ceramic base spacing reflection mirror composite mirrors blank material material |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2025749C1 (en) * | 1992-07-03 | 1994-12-30 | Михаил Владимирович Грузин | Mirror and method to form its protective coating |
US6738188B2 (en) * | 1999-07-02 | 2004-05-18 | Asml Netherlands B.V. | Multilayer extreme ultraviolet mirrors with enhanced reflectivity |
RU2304557C1 (en) * | 2006-03-20 | 2007-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский научно-исследовательский институт космического приборостроения" | Protective coating of the components of the radio electronic equipment |
RU2461029C2 (en) * | 2008-03-11 | 2012-09-10 | Ппг Индастриз Огайо, Инк. | Reflecting article |
-
2013
- 2013-03-13 RU RU2013111354/04A patent/RU2522448C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2025749C1 (en) * | 1992-07-03 | 1994-12-30 | Михаил Владимирович Грузин | Mirror and method to form its protective coating |
US6738188B2 (en) * | 1999-07-02 | 2004-05-18 | Asml Netherlands B.V. | Multilayer extreme ultraviolet mirrors with enhanced reflectivity |
RU2304557C1 (en) * | 2006-03-20 | 2007-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский научно-исследовательский институт космического приборостроения" | Protective coating of the components of the radio electronic equipment |
RU2461029C2 (en) * | 2008-03-11 | 2012-09-10 | Ппг Индастриз Огайо, Инк. | Reflecting article |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Алексеенко М.П. Когезия и адгезия горячего стекла. М., Машиностроение, 1969, с.136. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107935567A (en) * | 2017-12-05 | 2018-04-20 | 海南中航特玻科技有限公司 | A kind of ceramic base spacing reflection mirror composite mirrors blank material material |
CN107935567B (en) * | 2017-12-05 | 2020-10-16 | 海南中航特玻科技有限公司 | Composite mirror blank material for ceramic-based space reflector |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106660860B (en) | Transparent glass-ceramic articles, glass-ceramic precursor glasses and methods of forming the same | |
JP6639101B2 (en) | Scratch-resistant film, substrate having scratch-resistant film and method for producing the same | |
KR102034815B1 (en) | Physical vapor deposited layers for protection of glass surfaces | |
US6753279B2 (en) | Glass composition for display panels | |
JP2021531229A (en) | Glass-ceramic articles with improved properties and methods for manufacturing them | |
CN1226878A (en) | Soda-lime-silica glass compositions and applications | |
JP2004165629A (en) | Substrate for microlithography in particular | |
US8993115B2 (en) | Press-molding glass material, method of manufacturing press-molding glass material, and method of manufacturing optical element | |
TWI828718B (en) | Methods of ceramming glass articles having improved warp | |
JP6474041B2 (en) | Glass manufacturing method and glass | |
JP2018127396A (en) | Glass having improved ion-exchanging and thermally expanding properties | |
TW202103939A (en) | Laminated member | |
RU2703019C2 (en) | Non-porous ceramic element | |
RU2522448C1 (en) | Coating for space mirror workpiece | |
TW200409739A (en) | High strain point glasses | |
CN112424132A (en) | Setter plate and method of ceramifying glass article using the same | |
CN116969683A (en) | Microcrystalline glass capable of being chemically strengthened and strengthening method and application thereof | |
JP7338761B2 (en) | LAMINATED PRODUCT AND METHOD FOR MANUFACTURING LAMINATED BODY | |
JP5990994B2 (en) | A method for producing a glass powder material and a porous vitreous membrane. | |
CN112437760A (en) | Glass substrates comprising uniform release agent coating and methods of ceramming thereof | |
CN107721159B (en) | Cover plate glass material for zirconium-containing touch screen, glass, preparation method and cover plate for touch screen | |
TW202028139A (en) | Glass product which has three-dimensional shape and method for manufacturing same, and chemically strengthened glass product and method for manufacturing same | |
JPS62191449A (en) | Chemically strengthened float glass | |
TWI846902B (en) | Laminated components | |
CN114829314A (en) | Glass compositions with high modulus and large CTE range for laminated structures |