碳化硅反射鏡是大口徑望遠(yuǎn)鏡重要組成 我國(guó)研制水平處于國(guó)際先進(jìn)行列

　　碳化硅反射鏡是指基于碳化硅（SiC）基體材料的反射鏡。

　　目前反射鏡基體材料主要包括石英玻璃、微晶玻璃、碳化硅、金屬鈹、金屬鋁、碳纖維/碳化硅復(fù)合材料等。玻璃材料是第一代反射鏡材料，存在熱導(dǎo)率低、比剛度較差的問(wèn)題。金屬鈹、金屬鋁等低膨脹金屬材料為代表性第二代反射鏡材料，其中金屬鋁熱膨脹系數(shù)較大、比剛度低，金屬鈹有毒、生產(chǎn)要求嚴(yán)格。

　　碳化硅材料為第三代反射鏡材料，相比于其他材料，具有化學(xué)穩(wěn)定性好、熱膨脹系數(shù)低、彈性模量高、耐空間粒子輻照性能優(yōu)異、比剛度高等優(yōu)勢(shì)。基于碳化硅材料的碳化硅反射鏡具有更小的重量、更優(yōu)的熱穩(wěn)定性。

　　根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《“十五五”期間碳化硅反射鏡行業(yè)發(fā)展環(huán)境預(yù)測(cè)及投資策略分析研究報(bào)告》顯示，反射鏡是光學(xué)望遠(yuǎn)鏡最重要的組成部分，在波長(zhǎng)相同的情況下，反射鏡口徑越大，光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的空間分辨率越高。歐美國(guó)家率先研制出大口徑反射鏡，并實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，如赫歇爾紅外望遠(yuǎn)鏡（口徑為3.5米，碳化硅材料）、哈勃望遠(yuǎn)鏡（口徑為2.4米，碳化硅材料）、詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡JWST（口徑達(dá)6.5米，鈹材料）。

　　在國(guó)際市場(chǎng)上，碳化硅反射鏡制造商包括法國(guó)BOOSTEC公司、德國(guó)卡爾蔡司等。長(zhǎng)期以來(lái)，各國(guó)將米級(jí)及以上大口徑反射鏡作為戰(zhàn)略物資，限制其出口，為避免卡脖子問(wèn)題，我國(guó)也開(kāi)始進(jìn)行碳化硅基大口徑反射鏡自主研制。其中中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所（長(zhǎng)春光機(jī)所）研制出了目前全球口徑最大的單體碳化硅反射鏡，口徑達(dá)4.03米，打破了國(guó)外壟斷。

　　在產(chǎn)業(yè)化方面，長(zhǎng)春長(zhǎng)光精瓷復(fù)合材料有限公司由長(zhǎng)春光機(jī)所孵化，其主要從事精密碳化硅陶瓷生產(chǎn)制造及研發(fā)；寧波伏爾肯科技股份有限公司（伏爾肯）以3D打印技術(shù)為依托，具有大尺寸、輕量化的碳化硅反射鏡鏡坯及結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)能力，其遙感衛(wèi)星反射鏡境坯已在多顆在軌遙感衛(wèi)星中應(yīng)用，2024年12月，伏爾肯完成數(shù)千萬(wàn)元的融資。

　　新思界行業(yè)分析人士表示，碳化硅是大口徑望遠(yuǎn)鏡的首選材料，但碳化硅硬度高、制造難打極大，早期碳化硅反射鏡鏡坯制備核心技術(shù)由國(guó)外企業(yè)壟斷。目前我國(guó)已打破國(guó)外技術(shù)突破，完成了4米量級(jí)世界最大口徑碳化硅反射鏡的研制，國(guó)產(chǎn)碳化硅反射鏡已在深空探測(cè)、天文觀測(cè)、量子通訊、空間對(duì)地觀測(cè)等場(chǎng)景得到應(yīng)用。

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