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CVD金刚石纳秒激光烧蚀机理及抛光试验研究(内封面文章·特邀)
1
作者
张全利
许柏昕
+3 位作者
李嘉昊
刘建
吴明涛
傅玉灿
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第10期71-83,共13页
通过有限元仿真研究了激光入射角度对纳秒激光烧蚀CVD金刚石的表面创成过程影响,并结合纳秒激光烧蚀CVD金刚石的试验,探究了激光功率、激光入射倾角与光斑重叠率等参数对CVD金刚石表面形貌及表面粗糙度的影响,分析了表面损伤的形成机理...
通过有限元仿真研究了激光入射角度对纳秒激光烧蚀CVD金刚石的表面创成过程影响,并结合纳秒激光烧蚀CVD金刚石的试验,探究了激光功率、激光入射倾角与光斑重叠率等参数对CVD金刚石表面形貌及表面粗糙度的影响,分析了表面损伤的形成机理。在一定激光功率下,激光入射倾角增大会明显减轻加工表面的陷光效应,从而获得更加均匀的表面形貌。激光烧蚀CVD金刚石表面以沟槽、裂纹等为主要表面损伤特征,通过优化激光加工参数抑制了材料的表面损伤,降低了材料的表面粗糙度数值,实现了基于纳秒激光入射角度和扫描轨迹控制的CVD金刚石均匀抛光去除。
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关键词
纳秒激光烧蚀
表面粗糙度
激光抛光
CVD金刚石
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职称材料
激光烧蚀反应烧结碳化硅表面形貌特征及亚表面损伤研究
2
作者
张全利
刘建
+5 位作者
孙智源
吴明涛
蔡毅斌
曾加恒
金锃阳
傅玉灿
《航空科学技术》
2024年第7期56-64,共9页
反应烧结碳化硅(RB-SiC/Si)因具有耐高温、耐腐蚀、比刚度高、热膨胀小、耐磨等优点而广泛应用于大口径空间望远镜、卫星遥感、航空发动机零部件等领域。然而高强度高硬度的材料特性,也导致反应烧结碳化硅呈现出难加工的特点。激光束加...
反应烧结碳化硅(RB-SiC/Si)因具有耐高温、耐腐蚀、比刚度高、热膨胀小、耐磨等优点而广泛应用于大口径空间望远镜、卫星遥感、航空发动机零部件等领域。然而高强度高硬度的材料特性,也导致反应烧结碳化硅呈现出难加工的特点。激光束加工具有能量密度高、加工范围广等特点,适用于加工硬脆材料,但同时也存在表面热损伤严重的缺点。本文研究了激光参数对反应烧结碳化硅加工表面形貌特征的影响,分析了纳秒激光与反应烧结碳化硅之间的作用机理。在反应烧结碳化硅烧蚀产物分析基础上确定了高温氧化过程及氧化产物类型。通过角度抛光法研究激光加工单沟槽产生的亚表面损伤,以及激光加工沟槽组之间产生的大尺寸亚表层损伤,建立了激光加工参数与亚表面损伤深度间映射关系。本文的研究成果可为反应烧结碳化硅的高效精密低损伤加工奠定理论基础和提供技术支持。
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关键词
纳秒脉冲激光
RB-SiC/Si
材料去除机理
表面特征
亚表面损伤
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职称材料
题名
CVD金刚石纳秒激光烧蚀机理及抛光试验研究(内封面文章·特邀)
1
作者
张全利
许柏昕
李嘉昊
刘建
吴明涛
傅玉灿
机构
南京航空航天大学机电学院
四川省精密超精密加工工程技术研究中心
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第10期71-83,共13页
基金
国家重点研发计划项目(2023YFB4605104)
国家自然科学基金项目(52175412)。
文摘
通过有限元仿真研究了激光入射角度对纳秒激光烧蚀CVD金刚石的表面创成过程影响,并结合纳秒激光烧蚀CVD金刚石的试验,探究了激光功率、激光入射倾角与光斑重叠率等参数对CVD金刚石表面形貌及表面粗糙度的影响,分析了表面损伤的形成机理。在一定激光功率下,激光入射倾角增大会明显减轻加工表面的陷光效应,从而获得更加均匀的表面形貌。激光烧蚀CVD金刚石表面以沟槽、裂纹等为主要表面损伤特征,通过优化激光加工参数抑制了材料的表面损伤,降低了材料的表面粗糙度数值,实现了基于纳秒激光入射角度和扫描轨迹控制的CVD金刚石均匀抛光去除。
关键词
纳秒激光烧蚀
表面粗糙度
激光抛光
CVD金刚石
Keywords
nanosecond laser ablation
surface roughness
laser polishing
CVD diamond
分类号
TH161.14 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
激光烧蚀反应烧结碳化硅表面形貌特征及亚表面损伤研究
2
作者
张全利
刘建
孙智源
吴明涛
蔡毅斌
曾加恒
金锃阳
傅玉灿
机构
南京航空航天大学
航空工业沈阳飞机工业(集团)有限公司
四川省精密超精密加工工程技术研究中心
出处
《航空科学技术》
2024年第7期56-64,共9页
基金
国家自然科学基金(52175412,52005461)
航空科学基金(2019ZE052014)。
文摘
反应烧结碳化硅(RB-SiC/Si)因具有耐高温、耐腐蚀、比刚度高、热膨胀小、耐磨等优点而广泛应用于大口径空间望远镜、卫星遥感、航空发动机零部件等领域。然而高强度高硬度的材料特性,也导致反应烧结碳化硅呈现出难加工的特点。激光束加工具有能量密度高、加工范围广等特点,适用于加工硬脆材料,但同时也存在表面热损伤严重的缺点。本文研究了激光参数对反应烧结碳化硅加工表面形貌特征的影响,分析了纳秒激光与反应烧结碳化硅之间的作用机理。在反应烧结碳化硅烧蚀产物分析基础上确定了高温氧化过程及氧化产物类型。通过角度抛光法研究激光加工单沟槽产生的亚表面损伤,以及激光加工沟槽组之间产生的大尺寸亚表层损伤,建立了激光加工参数与亚表面损伤深度间映射关系。本文的研究成果可为反应烧结碳化硅的高效精密低损伤加工奠定理论基础和提供技术支持。
关键词
纳秒脉冲激光
RB-SiC/Si
材料去除机理
表面特征
亚表面损伤
Keywords
nanosecond pulsed laser
RB-SiC/Si
material removal mechanism
surface characteristic
subsurface damage
分类号
V261.8 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
CVD金刚石纳秒激光烧蚀机理及抛光试验研究(内封面文章·特邀)
张全利
许柏昕
李嘉昊
刘建
吴明涛
傅玉灿
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
激光烧蚀反应烧结碳化硅表面形貌特征及亚表面损伤研究
张全利
刘建
孙智源
吴明涛
蔡毅斌
曾加恒
金锃阳
傅玉灿
《航空科学技术》
2024
0
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职称材料
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引证文献
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