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空间探测技术的发展要求探测精度不断提高,加大空间光学镜面的口径成为了有效手段,而更大的口径意味着自重的增加,发射成本和难度也随之增加,传统的玻璃材料、金属材料和陶瓷材料等已经渐渐无法满足要求。因此,采用合理的材料对空间光学镜面进行轻量化设计成为了亟需解决的问题。本论文选择了碳纤维/氰酸酯复合材料作为轻量化空间光学镜面的制作材料。首先,通过对氰酸酯树脂基体改性,制备出满足空间结构要求的树脂基体,冲击强度达到16.4KJ/m2,弯曲强度达到127MPa,拉伸强度达到73MPa,断裂延伸率达到3.4%,吸湿性能比传统环氧树脂降低了 83%～85%;其次,通过对碳纤维/氰酸酯复合材料进行铺层设计,使碳纤维/氰酸酯复合材料达到准零膨胀状态,0°与90°层合板的弹性模量分别为82.1GPa和76.3GPa,热膨胀系数分别为0.78×10-6和0.95×10-6;辐照后碳纤维/氰酸酯复合材料的力学性能保留率大于84%,耐辐照性能优异;碳纤维/氰酸酯复合材料的层间剪切强度比碳纤维/环氧复合材料提高了 35%,碳纤维/氰酸酯复合材料的真空逸气性能和耐吸湿性能明显优于碳纤维/环氧复合材料,满足空间光学镜面的工作要求;对碳纤维/氰酸酯复合材料的热熔预浸工艺及模压成型进行研究,并制备了轻量化空间光学镜面的镜坯,直径为300mm,高度为50mm,壁厚为4mm,重量为3.1kg,相对于碳化硅镜面减重48%;最后,对碳纤维/氰酸酯复合材料的表面镀镍工艺进行研究,成功在轻量化空间光学镜面的镜坯表面镀镍,镍层厚度达到0.1mm,与碳纤维/氰酸酯复合材料基体结合良好,无分层现象,满足轻量化空间光学镜面的工作要求。本论文通过对碳纤维/氰酸酯复合材料树脂基体的研究、碳纤维/氰酸酯复合材料预浸料的制备、碳纤维/氰酸酯复合材料的结构设计、碳纤维/氰酸酯复合材料成型工艺的研究以及碳纤维/氰酸酯复合材料表面镀镍工艺的研究,成功制备了轻量化空间光学镜面。