CN 41-1243/TG ISSN 1006-852X

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碳化硅陶瓷飞秒激光加工表面物化特性及去除机理研究

徐东区 王成勇

徐东区, 王成勇. 碳化硅陶瓷飞秒激光加工表面物化特性及去除机理研究[J]. 金刚石与磨料磨具工程. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2023.0088
引用本文: 徐东区, 王成勇. 碳化硅陶瓷飞秒激光加工表面物化特性及去除机理研究[J]. 金刚石与磨料磨具工程. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2023.0088
Study on Physicochemical Properties and Removal Mechanism of SiC Ceramics Processed by Femtosecond Laser[J]. Diamond & Abrasives Engineering. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2023.0088
Citation: Study on Physicochemical Properties and Removal Mechanism of SiC Ceramics Processed by Femtosecond Laser[J]. Diamond & Abrasives Engineering. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2023.0088

碳化硅陶瓷飞秒激光加工表面物化特性及去除机理研究

doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2023.0088
基金项目: 超快激光七轴五联动精密加工刀具装备研发与应用

Study on Physicochemical Properties and Removal Mechanism of SiC Ceramics Processed by Femtosecond Laser

  • 摘要: 硬脆材料超快激光加工可有效抑制加工损伤,获得加工质量和效率的平衡。本文采用飞秒激光,在不同能量密度和脉冲数下对碳化硅陶瓷进行加工,探究激光参数对表面形貌特征、化学组分和微孔质量的影响,分析了表面微观结构的演变规律和材料去除过程。结果表明,单脉冲加工碳化硅陶瓷表面形成沸腾区和熔化区,计算得到形成特征区的阈值能量分别为3.779 J/cm2、0.86 J/cm2;碳化硅陶瓷的去除过程是光热作用和光化学作用先后作用的结果,在温度较高的中心区域的作用机制是材料的蒸发作用,低温区域则是材料的热分解和氧化;微孔直径和烧蚀深度随着能量密度和脉冲数量的增加而增加。本研究从材料理化学特性变化角度进一步完善了碳化硅陶瓷飞秒激光加工机理,为碳化硅陶瓷零部件的高效精密加工应用提供了理论参考。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2023-04-11
  • 修回日期:  2023-09-12
  • 录用日期:  2023-11-07
  • 网络出版日期:  2023-11-07

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