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作者：郭文;于秋跃;王国燕;李依轮;吕天斌;于长锁;王聪;
单位：北京空间机电研究所;
摘要：本文对我国自主研制的天基超重构分块式光学系统中使用的细晶铝材料进行普通超精密车削、高频超声振动超精密车削和化学机械抛光试验，对三种超精密加工方法加工细晶铝的表面质量和亚表面损伤进行研究。研究结果表明，与普通超精密车削相比，使用高频超声振动超精密车削方法可以获得更优的表面粗糙度，与普通超精密车削相比约降低13.3%。高频超声振动超精密车削和普通超精密车削亚表面都存在明显的晶粒细化，并且越靠近表层晶粒越细。此外，透射电镜试验结果表明，由于高频超声振动对加工表面的敲击作用，高频超声振动超精密车削加工细晶铝的亚表面损伤层更厚。为了获得更高的表面质量，对细晶铝进行化学机械抛光试验，获得最优的细晶铝化学机械抛光液成分和主要抛光工艺，并得到表面粗糙度为0.345 nm的超光滑表面，抛光后的细晶铝亚表面损伤层仅9.3 nm。使用上述化学机械抛光液和抛光工艺，自主研制了柔性抛光设备，完成边到边600 mm超重构细晶铝主镜的加工，面形精度达到RMS 0.019λ(λ=632.8 nm),表面粗糙度达到0.456 nm,实现我国自主研制的天基超重构分块式光学系统中铝合金反射镜超光滑、超低损伤表面加工。
关键词：细晶铝;;高频超声振动超精密车削;;化学机械抛光;;亚表面损伤
基金资助：国家自然科学基金(52075044)
