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　　近期，中国科学院上海光学精密机械研究所精密光学创造与检测中心实验室魏朝阳研究员团队在碳化硅表面飞秒激光改性提升抛光效率研究方面取得发展。研究发现通过飞秒激光对预涂有Si粉的RBSiC表面进行改性，能够获得结合强度为55.46 N的表面改性层。且改性后的RBSiC的表面仅经过4.5小时的抛光，即可得到表面粗糙度Sq 为4.45 nm的光学表面，与直接研磨抛光相比，抛光效率提高了3倍以上。该研究成果拓展了RBSiC的表面改性方法，并且激光的可控性和该方法的简单性，使得它能用于复杂轮廓的RBSiC表面改性处理。相关成果发表在Applied Surface Science《应用表面科学》上。

　　RBSiC当作一种碳化硅陶瓷，具有优异的性能，已成为轻型大型望远镜光学部件尤其是大尺寸和复杂形状反射镜最优秀、最可行的材料之一。但是RBSiC当作一种典型的高硬度、复相材料，在烧结过程中液态Si与C发生化学反应时，有15%30%的残余硅留在坯体中。而这两种材料抛光性能的差异，在表面精密抛光过程中会在SiC相和Si相组分的交界处形成微台阶，容易发生衍射，不利于获得高质量的抛光表面，98迷科，给后续的抛光带来了很大的挑战。

　　

　　图1 研究摘要图

　　针对上述问题，研究提出了一种飞秒激光表面改性预处理方法，利用飞秒激光对预涂有硅粉的RBSiC表面进行改性，不仅能解决由于两相抛光性能差异而引起的表面散射问题，而且能有效地降低RBSiC基体的抛光难度，提升抛光效率。研究后果表明，RBSiC表面预涂Si粉在飞秒激光作用下被氧化，并且随着氧化逐渐深入界面，改性层与RBSiC基体形成键合。通过优化激光扫描参数来调整氧化深度，获得了结合强度为55.46 N的高质量改性层。该改性层相较于RBSiC基体更易于抛光，使得预处理后的RBSiC表面粗糙度能在短短几个小时的抛光中降低到Sq 4.5 nm，与RBSiC基体的磨料抛光相比，抛光效率提高了3倍以上。此外，该方法操作简单、对RBSiC基体表面轮廓的要求低，能应用于更复杂的RBSiC表面，并显着提高抛光效率。

　　

　　图2 改性层抛光前后表面粗糙度及3D形貌

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