本项目属新材料领域，无机非金属材料技术学科。 空间遥感技术是一个国家综合国力的重要体现，直接关系到国计民生，是世界各国竞争的制高点。为加快空间信息与应用技术发展，提升自主创新能力，我国启动高分辨率对地观测系统重大专项（高分专项）工程。其中新一代遥感卫星采用大口径、长焦距、轻型相机，以实现亚米级分辨率。支撑结构作为卫星光机系统的关键部件，起着连接主次镜和稳定镜间距的作用，必须具备轻质、高刚度、低膨胀的特点，以确保相机减重和清晰成像。传统殷钢和树脂基复合材料已难以满足应用要求，纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料（以下简称陶瓷基复合材料）成为国际发展主流趋势。而国内现有材料的刚度和热膨胀系数尚难满足要求，本成果之前尚无成功应用先例。 根据我国高分辨遥感相机的发展需要，本项目开展低膨胀、高刚度陶瓷基复合材料及支撑结构与应用技术研究。取得了一系列创新性成果，主要技术发明总结如下： （1）发明了低膨胀、高模量陶瓷基复合材料新型制备技术。所开发的陶瓷基复合材料微区原位反应技术通过原位反应生成均匀弥散于基体内部的高结晶态碳化硅，改善颗粒间以及基体/界面的结合强度，提高材料模量；通过引入热解碳调节基体组成，降低材料的热膨胀系数。有效解决了有机前驱体浸渍-裂解工艺制备的材料难以兼顾低膨胀和高模量的技术难题。 （2）发明了高可靠陶瓷基复合材料表层弱结合颗粒原位固结技术。所开发的树脂喷涂-固化包覆技术通过调控树脂溶液粘度和固化工艺，在材料表面和表层开气孔内壁形成连续薄膜，保证材料低热膨胀系数的前提下，原位固结表层弱结合颗粒。彻底避免服役过程弱结合颗粒振动脱落导致相机污染，对成像造成灾难性影响的风险，为材料的可靠应用提供有效保障。 （3）创建了加强筋结构陶瓷基复合材料构件轻量化设计理念，发明了（超）大尺寸、复杂形状高稳定一体化支撑结构制备技术。在发明点（1）的基础上，根据碳纤维轴向负热膨胀特性，利用纤维与基体间热膨胀互偿机制，对构件预制体结构、纤维排布和走向进行设计，使构件在特定方向兼具超低热膨胀和高刚度特征，显著提高其抗热变形与应力变形能力。确保支撑结构的高应用稳定性，克服相机离焦成像失真难题。 综合利用上述技术发明，本项目成功实现了（超）大尺寸、复杂形状（最大达2.3m量级）陶瓷基复合材料镜筒、框架等支撑结构的精确制备。研制的镜筒成功应用于高分二号卫星，与传统殷钢材料镜筒相比，减重达50%，成像响应时间缩短1倍，力助空间相机分辨率首次实现亚米级（全色0.8m/多光谱3.2m），具有里程碑意义。研制的支撑构件亦应用于XX相机的装配，并实现了6km高度清晰成像，且将拓展应用于高分-XX等后续型号卫星。 本项目获授权中国发明专利4项，另申请中国发明专利5项，建立企业标准1项。成果鉴定结论认为，项目成果达到国际先进水平，可广泛应用于高分辨率空间遥感、天文光学、深空探测和高能激光等空间相机，对推动我国高分辨率空间光学系统的快速发展和技术进步具有重要意义。