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合金材料的飞秒激光微细加工

已有 2698 次阅读 2008-11-11 13:43 |个人分类:科研·创新|关键词:学者

刚刚写完这个题目,觉得有点大了。因为最近在准备一个实验的相关设备,涉及到一些金属材料的准备,包括了黄铜、紫铜之类的。所以,这让我想起了在硕士二年级的时候,做过的一些工作,也就是如题目所说,飞秒激光应用于合金材料微细加工的研究。简单来说,如下:
 
利用飞秒脉冲激光对黄铜、奥氏体不锈钢和铝合金进行微细加工,研究激光参数和试验条件对三种合金材料的微细加工效果的影响,包括脉冲扫描速率与刻蚀宽度和深度的关系、刻蚀效率等等。实验后,运用扫描电子显微镜和激光共焦扫描显微镜对试验结果进行分析,发现对于三种合金材料,入射的脉冲数量达到某值后,刻蚀宽度基本恒定;黄铜和不锈钢的通道宽度与深度会随着激光扫描速率的提高而降低;飞秒激光可以对黄铜与不锈钢实现冷加工,是比较理想的微加工手段。
 
我还记得当时这个实验是个南开大学现代光学研究所合作的,我们这边提供了实验方案,他们保证了实验设备。准备这个实验,我大概用了一个月的时间,因为课题内容是和工程应用紧密联系的,并且为了比较飞秒激光和CO2激光在金属微细加工中的不同,选择什么样的金属材料是我首先考虑的事情,后来,选用了H62 黄铜、1Cr18Ni9Ti 奥氏体不锈钢和7075 铝合金。这三种材料,我们对它们的传统激光的可加工性已经有了一个比较系统的研究和认识,所以,应该说选择比较有代表性。实验设计的比较简明,一方面要验证许多文献提及的飞秒激光的金属刻蚀阈值,一方面要看其微细加工的效果。
 
我们先后去了两次南开大学,第一次是四月底,同行四人,我的指导老师带着我和其他两个同学,除了中午饭,我们的所有时间都是排得满满的。因为,实验是我设计的,所以我觉得压力好大啊,一天下来真的很累。第二次,是五月一日劳动节,我记得特别清楚。这是我第一次在劳动节这天在外面的实验室度过。这次,只有我和老师两个人。现在想想,真是有不一样的滋味。我已经毕业了,老师又有了新的学生。
 
这个实验的结果我写成了论文,发表在《微细加工技术》上了,我特地找来了这篇论文,好好地看了看,就当时对那次实验的回顾吧。现在看来,虽然实验准备的时间并不长,而且实验的设计相对来说还是比较简单,但是,我们还是得到了一些有价值的结论,并且发现了规律性的结论,和以往的研究结果起到了对照和比较的效果,也为我后面的同学进一步探讨飞秒激光的金属微细加工性提供了条件和有用的依据。(有点老王卖瓜了,呵呵~~~)这篇论文我放在附件中,有兴趣的同学可以下载来看看,没准,你会有兴趣呢,咱们讨论也行啊。呵呵~~~
 
《飞秒激光应用于合金材料微细加工的试验研究》

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