碳化硅陶瓷超快激光双光束精密抛光技术研究

作     者：肖海兵 张庆茂 谭小军 周泳全 张卫 罗博伟 XIAO Haibing;ZHANG Qingmao;TAN Xiaojun;ZHOU Yongquan;ZHANG Wei;LUO Bowei

作者机构：深圳信息职业技术学院智能制造与装备学院深圳518172 华南师范大学信息光电子科技学院、广东省微纳光子功能材料与器件重点实验室广州510006 

出 版 物：《激光技术》 (Laser Technology)

年 卷 期：2024年第48卷第2期

页      面：180-187页

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：广东省省级科技计划资助项目(2021A0505030013) 广东省教育厅普通高校创新团队项目(2021KCXTD058) 深圳信息职业技术学院校级科技项目(SZIIT2022KJ075,LHPY-2022027) 

主　　题：激光技术 激光抛光 超快光学 激光双光束 碳化硅陶瓷 表面形貌 

摘      要：为了有效提高碳化硅陶瓷材料抛光精度,采用了一种红外脉冲和超快紫外皮秒激光双光束抛光碳化硅陶瓷技术。通过红外纳秒激光与超快紫外皮秒激光抛光碳化硅陶瓷材料激光双光束抛光方法,实验研究了激光功率、重复频率、扫描速率、离焦量等抛光工艺参数对抛光SiC表面质量的影响。结果表明,在激光功率24 W、扫描速率200 mm/s、激光重复频率500 kHz、离焦1 mm时,陶瓷表面粗糙度达到最优,激光双光束抛光和单光束抛光原始粗糙度碳化硅2.87μm分别下降至0.42μm和0.53μm;激光双光束抛光SiC陶瓷致密化,陶瓷表面呈现有规律的整齐排列,且碳化硅抛光表面的晶粒平均大小为1.48μm,表面力学性能得到改善。该研究为陶瓷等硬脆材料激光精密抛光提供了参考。