工程陶瓷等硬質(zhì)脆性材料的無損傷高效激光切割中文摘要

采用近年開發(fā)的斬光盤式調(diào)Q大功率CO2激光器，試驗研究用以切割工程陶瓷等硬質(zhì)脆性材料的工藝，研究此種以汽化為主激光切割的機(jī)理，尋求最佳激光參數(shù)和加工參數(shù)，在獲得較高切割效率的同時，得到少熔凝層，基材無裂紋、低粗糙度的高質(zhì)量切口，為此項工藝的實際應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，以解決困擾產(chǎn)業(yè)界的如何高質(zhì)高效切割硬質(zhì)脆性材料的難題。

脆性材料脆性

材料在外力作用下（如拉伸、 沖擊等）僅產(chǎn)生很小的變形即破壞斷裂的性質(zhì)。聚合物脆性與聚合物結(jié)構(gòu)及使用條件（溫度、外力作用速率等）有關(guān)，柔性鏈高分子聚合物脆性小，韌性好；剛性鏈高分子則相反。

脆性材料材料

材料是人類用于制造物品、器件、構(gòu)件、機(jī)器或其他產(chǎn)品的那些物質(zhì)。材料是物質(zhì)，但不是所有物質(zhì)都可以稱為材料。如燃料和化學(xué)原料、工業(yè)化學(xué)品、食物和藥物，一般都不算是材料。但是這個定義并不那么嚴(yán)格，如炸藥、固體火箭推進(jìn)劑，一般稱之為“含能材料”，因為它屬于火炮或火箭的組成部分。材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。20世紀(jì)70年代人們把信息、材料和能源譽(yù)為當(dāng)代文明的三大支柱。80年代以高技術(shù)群為代表的新技術(shù)革命，又把新材料、信息技術(shù)和生物技術(shù)并列為新技術(shù)革命的重要標(biāo)志。這主要是因為材料與國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)和人民生活密切相關(guān)。材料除了具有重要性和普遍性以外，還具有多樣性。由于多種多樣，分類方法也就沒有一個統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

研究并首次提出工程陶瓷三種不同類型的材料去除機(jī)理（裂紋擴(kuò)展型與塑性剪切型相結(jié)合的車（銑）磨削材料去除機(jī)理；超聲沖擊及空化作用和高速磨削強(qiáng)制裂紋擴(kuò)展相結(jié)合的材料去除機(jī)理；激光束聚集光能熔融與蒸發(fā)的材料去除機(jī)理），提出了陶瓷材料幾種表面加工基本規(guī)律最佳工藝參數(shù)和探討了影響生產(chǎn)率和表面質(zhì)量的主要因素。在實驗的基礎(chǔ)上開發(fā)了四種加工陶瓷材料的優(yōu)質(zhì)高效率加工工藝，結(jié)果表明，陶瓷材料平面，外圓表面，小孔和次小孔加工的表面質(zhì)量和生產(chǎn)率均完成或超額完成研究計劃的預(yù)定目標(biāo)，提供了各類樣品，生產(chǎn)率提高勻在五倍以上。發(fā)表了論文九篇，研制成超聲波磨削加工研拋機(jī)各一臺和工裝二套，前者性能優(yōu)異具有轉(zhuǎn)讓和推廣應(yīng)用的前景。