飛秒激光材料表面微加工.pdf

1、由于飛秒激光脈沖寬度極短抑制了熱擴(kuò)散過(guò)程，所以飛秒激光可在不對(duì)亞表面層產(chǎn)生顯著影響的情況下改變表面形貌和結(jié)構(gòu)，通過(guò)控制激光參數(shù)就可能獲得獨(dú)特的材料表面結(jié)構(gòu)。本論文對(duì)飛秒激光材料表面微加工技術(shù)進(jìn)行研究，包括以下主要內(nèi)容： 一、利用飛秒激光進(jìn)行單晶硅表面微加工，研究了加工過(guò)程中碎屑粘附對(duì)加工精度的影響。采用預(yù)先在樣品表面涂透明防護(hù)薄膜的方法，研究了保護(hù)薄膜阻止加工碎屑粘附到加工區(qū)的效果。 二、利用飛秒激光加工非晶合金，研究了

2、多脈沖加工過(guò)程中的積累效應(yīng)，以及非晶合金表面周期性波紋結(jié)構(gòu)的形成規(guī)律。實(shí)驗(yàn)證明：隨激光功率的增加，材料去除機(jī)制從平衡汽化轉(zhuǎn)變?yōu)橄啾C(jī)制，并且出現(xiàn)液相。X射線和透射電子顯微鏡觀察表明，飛秒激光加工非晶合金過(guò)程中熱影響很小，只有少量晶化發(fā)生，因此，飛秒激光加工適合于非晶合金的加工。 三、利用飛秒激光進(jìn)行金屬鎳表面微加工，實(shí)驗(yàn)表明飛秒激光燒蝕區(qū)發(fā)生了爆炸性沸騰（相爆炸）現(xiàn)象，同時(shí)有大量的鎳液滴和汽化分子從燒蝕區(qū)噴出，又以極快的冷卻速