氧化鋁陶瓷薄片激光彎曲實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著材料科學(xué)的快速發(fā)展以及制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，新型材料的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。在信息、通訊、微電子、微機(jī)械等高科技領(lǐng)域，硅片、功能玻璃、陶瓷等脆性材料有著越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。這些領(lǐng)域已經(jīng)不滿足于對(duì)平面脆性材料器件的需求，而且增加了對(duì)二維曲面器件、三維曲面器件以及大曲率非平面器件的需求。在傳統(tǒng)制作方法中，非平面脆性材料器件是在高溫下借助機(jī)械外力和特殊工具成形，或者通過(guò)化學(xué)手段進(jìn)行加工。由于材料的脆性特點(diǎn)，前者成形方法容易導(dǎo)致材料破壞，而且精確的

2、溫度控制比較困難，材料彎曲成形的形狀和彎曲精度難以兼得；而采用化學(xué)加工手段則周期較長(zhǎng)，控制難度較大且伴隨著環(huán)境污染。激光彎曲成形技術(shù)基于其本身柔性大，無(wú)污染，高效率，高可控性等優(yōu)點(diǎn)，為復(fù)雜曲面器件的快速成形提供了一種新的加工手段。這種新的制造方法彌補(bǔ)了傳統(tǒng)制造方法的不足之處，節(jié)省了生產(chǎn)時(shí)間，降低了生產(chǎn)成本，為綠色制造領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。
　　 針對(duì)陶瓷材料的廣闊應(yīng)用前景，本課題以氧化鋁陶瓷為研究對(duì)象，將實(shí)驗(yàn)、檢測(cè)、

3、數(shù)值模擬與理論分析相結(jié)合，對(duì)氧化鋁陶瓷的激光彎曲成形進(jìn)行深入研究，為氧化鋁陶瓷器件的精確快速成形提供理論基礎(chǔ)。論文主要工作如下：
　　 (1)利用CO2連續(xù)激光對(duì)氧化鋁陶瓷進(jìn)行彎曲實(shí)驗(yàn)，研究激光功率、掃描速度等工藝參數(shù)對(duì)彎曲結(jié)果的影響，尋找適合氧化鋁陶瓷激光彎曲的最佳工藝參數(shù)，并分析氧化鋁陶瓷激光彎曲的特點(diǎn)；
　　 (2)利用光學(xué)顯微鏡和X射線衍射儀等手段對(duì)激光掃描彎曲后氧化鋁陶瓷進(jìn)行檢測(cè)分析，討論激光作用過(guò)程對(duì)氧化鋁陶