中國粉體網(wǎng)訊  近日，中國建筑材料聯(lián)合會•中國硅酸鹽學(xué)會在北京召開了2021年度“中國建筑材料聯(lián)合會•中國硅酸鹽學(xué)會建筑材料科學(xué)技術(shù)獎”頒獎儀式，授獎項目64項。中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所作為第一完成單位完成的“1.5m量級空間輕量化碳化硅反射鏡鏡坯制備關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項目榮獲2021年度建材材料科學(xué)技術(shù)發(fā)明獎一等獎。

航空航天、衛(wèi)星遙感及天文觀測事業(yè)的發(fā)展加速了對地觀測體系的建立，同時對空間光學(xué)成像系統(tǒng)不斷提出新的要求。如果把空間光學(xué)成像系統(tǒng)看作是太空觀測體系的“眼睛”，那么空間反射鏡就是眼睛的“晶狀體”。“眼睛”的成像分辨率、靈敏度等性能水平直接由“晶狀體”的口徑大小、材質(zhì)種類和性能、結(jié)構(gòu)形式等決定。

目前，國際常用的反射鏡材料包含了熔石英、微晶玻璃、碳化硅、聚合物薄膜以及碳化硅復(fù)合材料等幾大類，采用輕量化技術(shù)在材料制造加工、結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面進(jìn)行優(yōu)化，盡可能在提升性能的同時減輕其本身的重量。因此，輕量化反射鏡被看作空間遙感以及天文、深空探測光學(xué)系統(tǒng)的核心部件，理想材料應(yīng)具有低密度、高彈性模量、低熱膨脹系數(shù)、高熱導(dǎo)率、均勻微觀結(jié)構(gòu)、無材質(zhì)缺陷等特點。

碳化硅陶瓷作為一種新型的反射鏡材料，具有較高的彈性模量、比剛度大、硬度高、熱膨脹系數(shù)小、熱導(dǎo)率大及熱穩(wěn)定性能好等優(yōu)良特性，在較大的溫度范圍內(nèi)使用，抗熱震性極佳，鏡面也不會產(chǎn)生變化，使用壽命較長。加之碳化硅材料具有較好的光學(xué)加工特性及優(yōu)異的光學(xué)反射鏡的物理性能，使世界各航天大國的研究者均將其列為發(fā)展空間光學(xué)遙感器優(yōu)先的反射鏡材料。

上海硅酸鹽所“1.5m量級空間輕量化碳化硅反射鏡鏡坯制備關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項目團(tuán)隊針對空間遙感系統(tǒng)高空間分辨率對超大口徑碳化硅反射鏡的迫切需求，在國內(nèi)率先開展了1.5m量級空間輕量化碳化硅反射鏡鏡坯的研發(fā)，并在關(guān)鍵技術(shù)和工程化應(yīng)用方面取得多項重大創(chuàng)新和突破。研制出目前國際上最大口徑（Φ1.5m量級）的碳化硅單體反射鏡鏡坯，在迄今為止地球靜止軌道分辨率最高的光學(xué)遙感衛(wèi)星高分十三號、通信技術(shù)試驗衛(wèi)星等重大工程方面獲得應(yīng)用。項目成果打破了國外的封鎖，解決了制約我國空間遙感發(fā)展的關(guān)鍵材料技術(shù)瓶頸，滿足了我國空間遙感技術(shù)跨越發(fā)展需求，有效支撐了資源安全、災(zāi)害預(yù)警等重大工程，社會和經(jīng)濟(jì)效益顯著。

參考來源：

[1]上海硅酸鹽研究所

[2]吳彪等.以材造夢守望蒼穹——記中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所先進(jìn)碳化物陶瓷材料研究團(tuán)隊

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/山川）

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