光学基片表面镀金薄膜的激光清洗阈值和损伤阈值

介绍了光学基片表面镀金薄膜激光清洗的原理和装置.利用激光加工机对光学玻璃表面的镀金薄膜进行了激光清洗试验,获得了镀金薄膜的激光清洗阈值和损伤阈值.     

激光表面清除处理及应用

叙述了激光清除处理技术的特点及系统装置，较具体地介绍了国外采用激光除去漆层、锈蚀层、绝缘材料和基片表面外来微粒的研究情况以及作者所进行的光学元件超光滑表面的激光辅助清洗试验研究。     

激光陀螺超光滑反射镜基片的光学加工和检测技术

讨论了激光陀螺超光滑光学反射镜基片的加工和检测技术,并给出了超光滑光学基片的非接触光学测量仪和原子力显微镜的测试图。还论述了原子力显微镜测试的准确性以及超光滑光学表面的分形特征。     

国外激光加工技术的发展和应用(下)

激光清洗微电子器件制造中最令人头痛的是有机物和微粒污染。对于亚微米尺度的半导体器件来说,其失效缺陷是微粒污染造成的。加工中,灰尘直径只及器件最小几何尺寸的1/3至1/10就能造成器件失效。传统的超声清洗和强声清洗对微米级及更小尺寸的微粒越来越无能为力了。目前正在研究开发以下几种激光清面:①微粒或表面吸收激光能量后,热扩散产生的力使微粒离开表面;②激光能量被微粒周围和下面的转移介质(例如,少量的水)吸收,导致介质爆炸性汽化,把微粒推离材料表面;③激光能量被基体材料吸收,然后把吸附的转移介质加热,产生爆炸性汽化。初步试验表明,这些激光辅助去除微粒(LAPR)的方法是有效的,使半导体器件生产成品率的提高有了光明的前景。上述清洗方法同样适用于要求特别严格的光学器件表面。     

激光精细表面制造工艺研究及应用:清洗与抛光

介绍了激光精细表面制造中的两类关键技术——激光清洗和激光抛光,以及其在提高结构材料表面质量和性能表现中的研究和应用。采用激光清洗技术去除铝合金表面氧化层,清洗表面氧含量显著降低,从而明显提高铝合金焊缝质量,避免熔合区气孔形成;通过激光抛光技术对增材成形钛合金构件进行抛光,可将表面粗糙度由5μm以上降低到1μm以下,同时激光抛光钛合金表面发生相变,使表面硬度和耐磨性得到显著提高。最后,进一步讨论激光清洗和抛光复合技术处理Ni-Ti形状记忆合金(SMA)表面的可行性。     

《航空精密制造技术》2003年总目录

◇精密加工基于超声研磨的超精密加工………………………………(1)精密加工中非球面工件面形精度的在机测量……………(1)基于小型三坐标测量机的机械研究………………………(1)超光滑表面清洗技术现状及其发展趋势…………………(2)激光陀螺超光滑反射镜基片的光学加工和检测技术……(2)光纤连接器超精密加工技术的研究………………………(3)智能材料在微机械中的应用及发展………………………(3)超精密车削表面三维微观形貌仿真及特征分析…………(4)卫星轴承钢珠精化技术研究………………………………(4)基于AFM电场诱导氧化的纳米加工…     

用光探测器测量激光陀螺反射镜的前后向散射——研究表面粗糙及波度对散射的影响

研究了激光陀螺反射镜基片表面粗糙度和波度前、后向散射的测量计算及其对散射的影响。研究结果表明:在同样的精度下,表面粗糙度比波度对散射的影响更大.因此.提高表面粗糙度的精度是降低激光陀螺反射镜或其它超高反射率镜面散射损耗的主要途径。     

碳纤维增强热固性复合材料-钛合金激光连接接头性能分析

碳纤维增强热固性复合材料(CFRTS)和TC4钛合金具有较高的比强度和比刚性，轻量化效果十分明显，在航空航天、新能源汽车制造中应用广泛。为实现CFRTS与TC4钛合金的高强度连接，引入“激光清洗+树脂填充”的界面复合调控工艺。在CFRTS和TC4钛合金激光焊接之前，首先，采用脉冲光纤激光器对CFRTS表面进行激光清洗处理，去除表层的环氧树脂，使CFRTS中的碳纤维裸露出来；其次，利用脉冲光纤激光器对钛合金表面进行微织构处理，提升焊接时熔融树脂与TC4钛合金的接触面积并形成“咬合”结构；最后，在清洗后的CFRTS和钛合金接触面之间添加合适厚度的聚酰胺(PA)树脂，进行激光辅助焊接。研究了激光清洗工艺对接头连接强度的影响，对比分析了不同激光清洗工艺参数下CFRTS的表面形貌、PA树脂填充情况、接头断口形貌，结果表明，激光清洗CFRTS可以显著增强CFRTS-TC4钛合金接头的强度，最大拉伸强度可达23.77 MPa。     

塞斯纳172飞机发动机机匣脉冲激光清洗工艺研究

针对航空发动机机匣表面除漆需求,采用纳秒脉冲激光开展了塞斯纳172飞机发动机机匣表面漆层的激光清洗研究。通过对机匣除漆区域的表面形貌及粗糙度进行分析,探究了激光能量密度与扫描速度对机匣表面漆层清洗效果的影响规律,确定了机匣激光除漆最佳工艺参数,并对机匣除漆后的表面质量、显微硬度及粗糙度进行综合评估。结果表明,能量密度和扫描速度均显著影响机匣除漆质量,能量密度18.33 J/cm2、扫描速度1600 mm/s时,可实现除漆率98.7%,表面粗糙度Sa为2.48μm,机匣本身未损伤,表面显微硬度提升1.9%,满足机匣表面除漆质量要求。研究结果为发动机机匣激光除漆提供了理论与技术支持。     

激光陀螺反射镜基片精密抛光技术的研究

本文在实验研究的基础上论述了超光滑反射镜基片的精密抛光技术。通过抛光模、抛光液、抛光压力、抛光速度等对抛光质量影响的研究,提出了获得0.1nm(?)级表面粗糙度,无损伤超光滑光学表面的工艺参数组合。     

激光清洗技术的现状及展望

介绍了激光清洗技术的原理和方法,并展望了激光清洗技术在空间领域,海洋船舶甚至日常工作中的应用前景.     

CL-208清洗剂对微晶玻璃超光滑表面低损伤清洗的影响

微晶玻璃因其良好的机械性能和较高温度下的化学稳定性而被用作激光陀螺反射镜基底材料，但两相多晶结构又使其清洗后易受腐蚀，损伤超光滑表面。通过对微晶玻璃化学稳定性进行分析，确定适宜清洗微晶玻璃超光滑表面的无腐蚀性清洗剂。通过对清洗剂体积浓度、清洗温度、清洗时间的研究，确定了清洗剂的清洗参数。根据优化后的工艺参数进行清洗，微晶玻璃超光滑表面粗糙度由清洗前的0.117nm降低到清洗后的0.061nm，接触角由清洗前的22.5°降低到清洗后的5.1°，镀膜后积分散射均值为8.0×10-6，最终获得微晶玻璃反射镜高洁净低损伤超光滑表面。     

准分子激光表面处理对CFRP胶接强度的影响

采用准分子激光表面处理技术用于碳纤维复合材料胶接面的预处理,通过对照试验、显微镜观察研究了表面处理方式、处理后清洗方式对胶接强度和离散系数的影响。结果表明:准分子激光表面预处理技术用于处理碳纤维复合材料胶接表面能明显提高其胶接强度,与砂纸打磨处理试片的胶接强度相当,但采用准分子激光处理的试片的胶接强度离散系数相对较小。     

超光滑表面清洗技术发展研究

介绍了超光滑表面清洗的基本理论,指出了当前超光滑表面清洗中存在的问题,系统分析了现有清洗技术的原理和清洗效果,并指出清洗技术的发展趋势。     

超光滑表面清洗技术现状及发展趋势

论述了目前超光滑表面清洗的基本理论,常用清洗工艺及清洗方法,最后对清洗技术的发展前景进行了展望。     

航空发动机叶片激光冲击处理过程控制研究

分析了在水约束模式下,光路、约束层、吸收层、靶材等主要因素对激光冲击处理过程控制工艺稳定性的影响。通过研究LSP、MIC、GE、RR等公司在航空发动机叶片激光冲击处理稳定性方面的经验,特别是涉及工艺稳定性的约束控制、光路清理、质量控制等技术,结合叶片激光冲击处理的工艺试验,系统地研究了航空发动机叶片激光冲击处理工艺稳定性的关键控制技术。     

地基激光清除空间碎片过程建模与仿真

 空间碎片对人类航天活动的影响越来越大,用地基高能脉冲激光清除空间碎片被认为是一种可行手段。分析了地基激光清除空间碎片的原理,建立了碎片清除过程轨道动力学模型,通过选取两种典型的ps级和ns级激光器,对空间碎片的清除效果进行了仿真计算。结果表明:对于800 km和1 500 km轨道高度上的某典型空间碎片,两种激光器均不能在其一次过顶将其清除,需多次过顶才能达到清除效果;在进入大气层烧毁前,均需烧蚀一定的质量,而且轨道高度越高,烧蚀质量越多;ps级激光器比ns级激光器具有优势,15 kJ、 10 ns、 2 Hz的ns级激光器清除800 km和1 500 km轨道高度上的碎片所需总能量分别是150 J、1 ps、 65 Hz的ps级激光器的2.95倍和3.31倍。研究结果可为碎片清除方案制定和地基激光器参数选择提供依据。     

Cleaning space debris with a space-based laser system

High-energy pulsed laser radiation may be the most feasible means to mitigate the threat of collision of a space station or other valuable space assets with orbital debris in the size range of 1–10 cm. Under laser irradiation, part of the debris material is ablated and provides an impulse to the debris particle. Proper direction of the impulse vector either deflects the object trajectory or forces the debris on a trajectory through the upper atmosphere, where it burns up. Most research concentrates on ground-based laser systems but pays little attention to space-based laser systems.There are drawbacks of a ground-based laser system in cleaning space debris. Therefore the placement of a laser system in space is proposed and investigated. Under assumed conditions,the elimination process of space debris is analyzed. Several factors such as laser repetition frequency, relative movement between the laser and debris, and inclination of debris particles which may exercise influence to the elimination effects are discussed. A project of a space-based laser system is proposed according to the numerical results of a computer study. The proposed laser system can eliminate debris of 1–10 cm and succeed in protecting a space station.     

ZrC 粉体制备的研究进展

ZrC作为一种先进的高温结构陶瓷材料,在航空航天、清洁能源(第四代核技术)等领域具有广泛的应用。本文主要综述了ZrC粉体的制备技术,主要有直接合成法、机械合金化法、自蔓延高温合成法、碳热还原法、溶胶-凝胶法、液相前驱体法、激光气相反应法和高频等离子体法等,详细分析了各制备技术的特点。     

γ-TiAl金属间化合物合金激光表面合金化组织与摩擦学性能

分别利用预涂活性碳粉和 Ti C粉 2种方法对γ-Ti Al基合金 Ti-4 8Al-2 Cr-2 Nb进行激光表面合金化,制得了无裂纹、表面光滑、内部组织致密、厚度可达 1.6mm以上的、以硬质 Ti C树枝晶为增强相的快速凝固“原位”金属基耐磨复合材料表面改性层,分别采用 OM,SEM,EDS,XRD等方法分析了激光合金化耐磨表面改性层的显微组织,分别在销 -环滑动磨损、Si C纤维刷式高速滑动磨损及微动磨损条件下评价了激光表面改性层的摩擦学性能。结果表明 :采用上述 2种方法所获激光表面合金层组织均匀、与基体间结合为完全冶金结合,合金层硬度及在 3种磨损条件下的耐磨性均大幅度提高。激光表面合金化是提高γ-Ti Al合金摩擦性能的一种很有前途的表面改性方法