《表1 大尺寸空间反射镜材料性能》

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《大尺寸拼接式碳化硅反射镜的研制及环境模拟试验》

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*中国科学院上海硅酸盐研究所研制的常压烧结碳化硅

目前常用的反射镜制备材料主要有微晶玻璃Zerodur、ULE玻璃、金属铍（Be）、反应烧结碳化硅（reaction-bonding silicon carbide，RB-SiC）、常压烧结碳化硅（sintered silicon carbide，SSiC）、Cf/Si C复合材料等，各种材料的常用性能指标如表1所示。以德国肖特公司Zerodur微晶玻璃和美国康宁公司的ULE玻璃为代表的空间光学玻璃材料由于其比刚度远远小于碳化硅材料和金属铍，因此在追求超高减重率要求的大口径空间反射镜的候选材料中不占优势，但是通过改变传统的减重工艺，以及配合主动光学技术可以对其材料性能的劣势予以弥补。碳化硅陶瓷和金属铍作为空间光学材料，其比刚度E/ρ和热学稳定性λ/α要明显强于玻璃材料，因此通过加工技术可以实现更高的减重率，Herschel系统和JWST系统主镜的面密度分别达到了25 kg/m2和35 kg/m2，证明了其良好的应用潜力，从目前国内外开展的大口径空间系统反射镜的研制计划中可以发现，这两种材料仍然是主流候选材料，但铍镜的加工需要特别的防护技术，只有美国JWST项目中见到了相关报道，更多的空间计划中仍然以碳化硅材料为主。因此，可以预见在未来几年中，碳化硅材料依旧是超大口径空间反射镜的主选材料。