离子束抛光热场数值仿真分析

本文采用有限元分析软件ANSYS模拟了离子束加工KDP晶体表面的温度场和热应力场分布。入射表面温度随离子束作用时间增加而增加并随离子束扫描周期呈现周期性变化。工件表面热应力受温度变化影响呈现一定的周期性,且压应力大于拉应力。仿真结果为进一步优化KDP晶体离子束抛光过程中的工艺参数,减小加工中热效应的不利影响提供一定的理论指导。     

离子铣

离子铣 (离子束刻蚀 )是利用离子束轰击固体表面的溅射作用 ,剥离加工各种几何图形的一种新工艺。电火箭发动机本体是一种大面积离子源 ,利用它产生的离子束 ,可对固体材料溅射刻蚀 ,对固体器件进行微细加工。本成果将这种离子源用于声表面波器件和动压陀螺气体轴承沟槽的刻蚀加工 ,研制成离子束刻蚀机。若刻蚀等深度的沟槽 ,可用电机传动的旋转工作台 ;若刻蚀深度加权沟槽 ,则用计算机控制的平移工作台。本机具有超精细加工能力 (亚微米级 ) ,可精确控制射束能量、密度和方向。从而灵活控制沟槽深度、槽壁斜度和加工速率。无钻蚀现象 ,能加…     

离子推力器欠聚焦冲击电流的数值模拟

离子光学系统的离子束引出过程是离子推力器重要的物理过程,该过程直接关系到推力器的推力、比冲、效率等参数。为研究离子在离子推力器光学系统中的运动特性,使用了基于IFE-PIC（Immersed Finite Element Particle-In-Cell）的离子推力器光学系统离子束引出过程的三维数值计算模型,计算了栅极间电场分布、电荷密度,栅极冲击电流及欠聚焦极限。计算结果表明,当屏栅极电压不同时,发生欠聚焦的等离子束电流也不同。在欠聚焦工况下,一部分离子与栅极碰撞,产生冲击电流。冲击电流随电离室等离子体数密度增加而增大。     

离子束加工KDP晶体材料表面粗糙度演变

针对KDP晶体材料在离子束加工时晶体表面粗糙度变化情况进行了研究,研究了束电压和束电流的大小对KDP晶体表面粗糙度的影响,采用PSD功率谱分析方法探究了KDP晶体在离子束加工前后表面粗糙度频域分布及其演变情况,研究结果表明KDP晶体表面粗糙度的变化不仅与加工工艺参数有关还与材料本身性质有关,在采用较大入射角时可以使晶体表面的高频段误差得到改善.     

电子回旋共振离子推力器栅极光学系统的PIC/MCC模拟

为了寻求日益昂贵的电推力器工质氙气的替代品,探讨氩气作为电子回旋共振离子推力器工质的适用性,采用混合PIC方法模拟了氩等离子体在栅极光学系统中输运过程,分析了氩离子束流的聚焦效果、氩等离子体的空间分布和流动特性。结果表明:氩离子束流在已有栅极系统中具有良好的聚焦效果;束流中CEX离子仅占离子总数的万分之一,影响较小;氩气作为工质时,离子喷射速度为75km/s,加速栅极后回流速度为38km/s,与电动力学理论预估值一致。     

特种加工技术在细微孔加工中的应用

简述国内外电铸、化学铣、激光、电子束、电火花、离子束等特种加工技术在细微孔加工中的应用及发展状况．     

离子束加工中工件吸收热功率分析与建模研究

利用束流修正理论和蒙特卡罗模拟法对离子束加工中某一工艺参数下工件吸收的功率进行理论建模,然后采用测温实验对理论模型进行验证.设计实验时,利用有限元仿真确定了一种合理的轰击靶材铜,简化了实验并且方便了计算.     

双离子束溅射技术和局部真空电子束焊接技术

1987年 11月上旬,由兰州物理研究所研制的 DSJ-4型多功能双离子束加工机和直线型局部真空电子束焊接装置,通过了部级技术鉴定,为航天工业在微细加工和局部真空电子束焊接技术方面,提供了先进的工艺手段,做出了贡献。     

中国航空工业制造工程研究所赴珠海参展

中国航空工业制造工程研究所是我国唯一从事航空制造技术研究和工艺装备开发的综合性研究所 ,也是全国著名的机电产品技术开发中心。该所此次参加珠海第三届中国国际航展的主要单位有高能束流加工技术国防科技重点实验室、连接技术航空科技重点实验室、数控制造技术航空科技重点实验室、树脂基复合材料构件制造技术研究开发中心。高能束流加工技术国防科技重点实验室集激光加工、电子束加工和离子束及等离子加工技术于一体 ,是国内唯一同时拥有三束加工技术的研究单位 ,目前实验室的总体综合实力已经达到国内一流水平。连接技术航空科技重点…     

CVD金刚石薄膜表面抛光技术的研究

对CVD金刚石膜的离子束铣削、电子束加工、激光加工、化学辅助机械抛光、热化学抛光等抛光技术的加工方法与原理进行了介绍,分析了这些方法的优点和不足之处。并展望了CVD金刚石薄膜抛光技术的发展方向。     

等离子体表面技术的研究与应用

概述了离子注入、离子束沉积、等离子喷涂、离子镀、等离子体增强化学气相沉积、等离子体化学热处理和双层辉光离子渗金属等等离子体表面技术的基本原理和最新进展,并给出了部分典型实例。     

基于机床动态性能的离子束修形驻留时间精确实现

本文提出机床进给加速度求解理论公式,并在速度加工模式中引入机床动态性能以修正驻留时间.结合自研的离子束抛光机床KDIFS-500,利用该机床的动态特性和小束径去除函数,仿真正弦面误差,表明修正后速度加工模式能保证离子束修形过程中驻留时间的精确实现,提高面形精度.     

TC4钛合金腐蚀加工速度和表面质量影响因素研究

研究了腐蚀溶液成分和工艺参数对TC4钛合金腐蚀加工速度、表面粗糙度和平整度的影响,利用扫描电镜观察了腐蚀加工前后的表面形貌.研究结果表明:氢氟酸浓度和溶液温度直接决定着腐蚀加工速度,随HF浓度和温度的增加,腐蚀加工速度升高.硝酸具有显著降低表面粗糙度的作用.溶液中的钛离子对腐蚀加工速度以及钛合金零件腐蚀后的表面质量有一定的影响,溶液中钛离子含量较低时,腐蚀加工速度较快,表面平整度较好,随钛离子含量的增加,腐蚀加工速度下降,表面不平整度增加.试样垂直吊挂时,定时翻转并搅拌可以得到均匀腐蚀的表面.     

成果简介

1 离子束刻蚀机 离子束刻蚀技术是近年新发展起来的一种超精细加工技术,现已成为研究和制作大规模集成电路、声表面波器件、微波器件、磁泡器件、集成电路、超导器件、动压气体轴承、光栅、红外器件、透射电镜样品、超高频压电晶体器件等新型器件以及航天器长     

机载设备特种加工技术

本文从航空机载设备的发展提出了对特种加工技术的需要,进而介绍了机载设备行业应用较多的激光加工、电子束加工、离子束加工、电火花加工、电解加工、磨粒流加工和离子注入技术。还简要介绍了上述技术的国内外发展趋势及其在航空机载设备行业上的应用,并探讨了机栽设备行业特种加工技术的发展方向。     

金刚石薄膜图形化技术的研究

从金刚石薄膜半导体器件的实用要求出发,比较了金刚石薄膜的各种图形化技术,研究了它们各自的特点和适用性,如播种法选择性生长、掩膜法选择性生长、离子束刻蚀和反应离子刻蚀技术等.     

离子束抛光定位精度分析

从理论上建立了离子束抛光中切向定位误差对加工残差影响的模型,分析发现了该误差对加工残差的影响与面形的梯度有关.特别地分析了定位误差对不同频率成份误差的影响规律,并进行了仿真研究,验证了残差大小与相对定位误差成正比这一结论.同时利用相对定位误差对残差影响理论,评价了KDIBF1600离子束抛光机的设计精度,机床设计精度满...     

光学加工射频离子源的去除函数与稳定性研究

在研究了射频离子源的结构、工作原理和性能的基础上,进行了光学镜面抛光离子束的去除效率与稳定性测试。实验结果表明射频离子源去除函数的形状为回转高斯形,利用Φ15mm的栅网,在靶距为30mm、离子能量900eV时,去除函数的峰值去除率为194nm/min,体积去除率为19.2×10-3mm3/min,半峰全宽值为9.2mm;并且去除函数的峰值去除率与体积去除率的变化均在3%以内,半峰全宽值的变化在1.7%以内。因此,射频离子源具有光学镜面抛光加工所需的去除效率,而且射频离子源具有好的稳定性,具备光学加工的潜能。     

序言

特种加工技术是区别于传统制造方法,利用电、光、热、声、化学等能量或其组合来实现零部件几何尺寸、表面质量或形状特征改变的加工方法,主要包括放电加工、电化学加工、激光加工、离子束/电子束加工、超声加工、增材制造、水射流加工等. 特种加工技术由于其独特优势,已成为先进制造技术体系中不可或缺的重要组成部分,尤其是在航空航天领域...     

材料及其“三束”改性技术的发展（上）

对智能材料、功能梯度材料、环境材料的制备和应用,采用激光束、离子束和电子束改变材料表面性能的工艺特性作了详细的介绍和展望。