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激光烧结Sr_(1.86)Ca_(0.14)NaNb_5O_(15)无Pb压电陶瓷

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光电子．激光 2009年第8期20卷 1037-1040页

作者：杜新宇季凌飞蒋毅坚北京工业大学激光工程研究院北京100124

采用激光烧结技术,制备出相对密度为97.5%的Sr1.86Ca0.14NaNb5O15(SCNN)无Pb压电陶瓷。最佳烧结条件为:激光烧结功率密度为1.99W/mm2;激光烧结时间为60s;激光功率密度升降速率为0.50W/***。与传统炉烧SCNN陶瓷相比,激光烧结SCNN陶瓷室温... 详细信息

采用激光烧结技术,制备出相对密度为97.5%的Sr1.86Ca0.14NaNb5O15(SCNN)无Pb压电陶瓷。最佳烧结条件为:激光烧结功率密度为1.99W/mm2;激光烧结时间为60s;激光功率密度升降速率为0.50W/***。与传统炉烧SCNN陶瓷相比,激光烧结SCNN陶瓷室温下1MHz的介电常数κ从1312增长到1419,机电耦合系数k33从17%增长到了27%,压电常数d33从60pC/N提高到93pC/N。扫描电镜(SEM)观测发现:与传统炉烧陶瓷相比,激光烧结SCNN陶瓷的晶粒尺寸较小,气孔较少,Na挥发较少;陶瓷片的X射线衍射(XRD)分析表明,激光烧结陶瓷的晶粒具有一定程度的取向生长。

关键词：激光烧结 Sr1.86Ca0.14NaNb5O15(SCNN) 无Pb压电陶瓷介电性能压电性能

致密Al_2O_3陶瓷厚板激光离散通孔密排无损切割新技术研究

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中国激光 2011年第6期38卷 89-94页

作者：季凌飞闫胤洲鲍勇陈晓川蒋毅坚北京工业大学激光工程研究院北京100124

以10-12 mm厚致密Al2O3陶瓷为研究对象,采用CO2激光,以离散通孔密排分离新技术,实现了厚板陶瓷直线、曲线等自由加工路径的激光无损切割。采用扫描电镜（SEM）和激光共聚焦显微分析方法研究了切缝表面的熔凝层结构,评价了无损切割的良... 详细信息

以10-12 mm厚致密Al2O3陶瓷为研究对象,采用CO2激光,以离散通孔密排分离新技术,实现了厚板陶瓷直线、曲线等自由加工路径的激光无损切割。采用扫描电镜（SEM）和激光共聚焦显微分析方法研究了切缝表面的熔凝层结构,评价了无损切割的良好质量。以激光切割过程的高速摄像CCD分析为基础,对激光峰值功率、占空比、频率、打孔时间等特征工艺参数进行了优化分析,给出了厚度不小于10 mm致密陶瓷激光无损切割的优化工艺参数,脉冲峰值功率2.7-3.5 kW,脉冲频率约50 Hz,脉冲占空比30%-50%,通孔时间0.1-0.5 s。该技术直线切割速度可达15-20 mm/min。

关键词：激光技术无损切割陶瓷厚板通孔密排

激光辐照Ba_(0.5)Sr_(1.5)Na_(0.6)K_(0.4)Nb_5O_(15)压电陶瓷研究

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光电子．激光 2009年第2期20卷 193-195页

作者：杜新宇季凌飞蒋毅坚北京工业大学激光工程研究院北京100022

采用CO2激光辐照方法,Ba0.5Sr1.5Na0.6K0.4Nb5O15(BSKNN)陶瓷压电性能得到显著提高。其最佳辐照工艺参数为:辐照功率密度Pmax=764.33 W/cm2,辐照时间t=90 s。与未辐照样品相比,激光辐照后BSKNN陶瓷压电常数有显著提高,d15从61.6 pC/N提... 详细信息

采用CO2激光辐照方法,Ba0.5Sr1.5Na0.6K0.4Nb5O15(BSKNN)陶瓷压电性能得到显著提高。其最佳辐照工艺参数为:辐照功率密度Pmax=764.33 W/cm2,辐照时间t=90 s。与未辐照样品相比,激光辐照后BSKNN陶瓷压电常数有显著提高,d15从61.6 pC/N提高到了120.0 pC/N。采用X射线衍射和扫描电镜,分析了激光辐照BSKNN陶瓷的物相、显微结构和性能改变的机理。

关键词：激光辐照无铅压电陶瓷压电常数

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陶瓷激光切割技术的研究现状与思考

中国激光 2008年第11期35卷 1686-1692页

作者：季凌飞闫胤洲鲍勇蒋毅坚北京工业大学激光工程研究院北京100124

介绍了硬脆性陶瓷激光切割技术研究的若干新进展,着重从工艺角度系统地分析总结了激光加工陶瓷减少热损伤的4大类型:传统工艺的优化参数法、多道切割法、应力引导控制裂纹切割法以及辅助切割法。结合实际研究经验,针对陶瓷不同薄厚类型... 详细信息

介绍了硬脆性陶瓷激光切割技术研究的若干新进展,着重从工艺角度系统地分析总结了激光加工陶瓷减少热损伤的4大类型:传统工艺的优化参数法、多道切割法、应力引导控制裂纹切割法以及辅助切割法。结合实际研究经验,针对陶瓷不同薄厚类型及三维切割需求,提出了目前该技术所需解决的主要问题及相关思考。

关键词：激光加工陶瓷激光无损切割

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激光辐照改变Ta_2O_5陶瓷的介电性能

光电子．激光 2004年第10期15卷 1242-1245页

作者：季凌飞王伟于振龙蒋毅坚北京工业大学国家产学研激光技术中心北京100022

采用大功率CO2激光辐照技术,进行Ta2O5陶瓷介电性能的改性研究。对辐照前后陶瓷试样的介电性能进行了温度和频率特性的比较,通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析,探讨了其介电性能改变的微观机理。经400～1000W的大功率激光辐照处理... 详细信息

采用大功率CO2激光辐照技术,进行Ta2O5陶瓷介电性能的改性研究。对辐照前后陶瓷试样的介电性能进行了温度和频率特性的比较,通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析,探讨了其介电性能改变的微观机理。经400～1000W的大功率激光辐照处理后,Ta2O5陶瓷的介电常数提高了近1倍(κ>60),同时保持了良好的热稳定性(TCκ<10-3/℃)。

关键词：改变 CO2激光 TC 处理激光辐照光辐射分析 Ta2O5 X射线衍射介电性能

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激光加工陶瓷裂纹行为的理论分析及实验验证

中国激光 2008年第9期35卷 1401-1408页

作者：闫胤洲季凌飞鲍勇蒋毅坚北京工业大学激光工程研究院北京100022

通过建立脉冲激光陶瓷打孔二维温度场模型,计算了相应的热应力分布,预测了打孔过程中的两种裂纹形态——径向裂纹和环形裂纹,并由此预测出激光脉冲切割过程中的两种裂纹扩展方式——发散型和回归型,提出通过降低加工处温度、减少热影响... 详细信息

通过建立脉冲激光陶瓷打孔二维温度场模型,计算了相应的热应力分布,预测了打孔过程中的两种裂纹形态——径向裂纹和环形裂纹,并由此预测出激光脉冲切割过程中的两种裂纹扩展方式——发散型和回归型,提出通过降低加工处温度、减少热影响区以及增大孔径(或切缝宽度),可以达到降低热应力,抑制加工裂纹产生的目的。通过讨论模型参数和激光加工工艺参数之间的对应关系,提出低占空比、高辅助气体压力和离焦加工是激光加工工艺参数优化的基本方向,通过对氧化铝陶瓷和单晶硅的激光加工实验,对裂纹的产生及扩展预测进行了验证,并对加工参数优化实现了陶瓷的激光无裂纹加工。

关键词：激光技术激光加工陶瓷裂纹行为温度场模型切割实验

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激光辐照对PZT-4陶瓷介电性能的影响

中国激光 2012年第6期39卷 150-154页

作者：赵艳蒋毅坚于永明季凌飞鲍勇北京工业大学激光工程研究院北京100124

研究了CO2激光辐照对PZT-4陶瓷介电性能的影响。在一定的激光辐照功率密度下,PZT-4陶瓷的介电常数下降约5%,介电损耗下降约60%,矫顽场增加。结合拉曼光谱、扫描电子显微镜、X射线衍射以及后退火处理探讨了激光辐照PZT-4陶瓷的改性机理,... 详细信息

研究了CO2激光辐照对PZT-4陶瓷介电性能的影响。在一定的激光辐照功率密度下,PZT-4陶瓷的介电常数下降约5%,介电损耗下降约60%,矫顽场增加。结合拉曼光谱、扫描电子显微镜、X射线衍射以及后退火处理探讨了激光辐照PZT-4陶瓷的改性机理,结果表明,激光辐照后陶瓷介电性能的变化主要与其微结构有关,辐照使得陶瓷产生了较大的张应力,晶格常数变大,B位离子更容易偏离氧八面体中心,氧八面体扭曲,使其电畴活性下降,阻碍了极化翻转,材料性能变"硬"。

关键词：激光技术激光辐照 PZT-4陶瓷介电常数介电损耗

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532nm激光铣削Y-TZP陶瓷实验研究

中国激光 2015年第8期42卷 203-209页

作者：李健季凌飞胡炎蒋毅坚北京工业大学激光工程研究院北京100124

采用波长为532 nm的短脉冲激光(脉宽6 ns)对Y-TZP陶瓷进行铣削实验研究。探究了单次刻蚀槽宽与功率的关系,分析脉冲数与材料阈值的关系,确定材料阈值。并且探究了铣削量及质量随激光工艺参数的变化规律,确定最优工艺参数,进一步进行了... 详细信息

采用波长为532 nm的短脉冲激光(脉宽6 ns)对Y-TZP陶瓷进行铣削实验研究。探究了单次刻蚀槽宽与功率的关系,分析脉冲数与材料阈值的关系,确定材料阈值。并且探究了铣削量及质量随激光工艺参数的变化规律,确定最优工艺参数,进一步进行了脉冲激光铣削微米级二维结构的工艺实验。研究结果表明槽宽的平方与脉冲峰值功率的对数呈线性关系,根据此关系式计算得出光斑半径与实际测量值相符。材料阈值随脉冲数增加而降低,在扫描速度、功率和重复频率的最优匹配下,可实现最大铣削量为1.35 mm3/min。在优化工艺参数下,完成直径500μm的盲孔和宽200μm、高100μm的台阶方槽二维结构无裂纹铣削加工,结构边缘无残渣堆积,表面粗糙度为3.746μm。

关键词：激光器二维铣削阈值累积效应 Y-TZP陶瓷

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激光辐照改变功能材料物理性质

激光杂志 2002年第3期23卷 1-4页

作者：季凌飞蒋毅坚北京工业大学国家产学研激光技术中心北京100022

本文系统地介绍了近年来国内外应用激光辐射改变功能材料电、光、磁等物理性质的研究工作 ,涉及半导体材料、介电材料、高温超导材料和磁性材料等方面 ;分析了激光辐射改变材料物理性质的机理 ;讨论了该项技术的发展前景和存在的问题 ;... 详细信息

本文系统地介绍了近年来国内外应用激光辐射改变功能材料电、光、磁等物理性质的研究工作 ,涉及半导体材料、介电材料、高温超导材料和磁性材料等方面 ;分析了激光辐射改变材料物理性质的机理 ;讨论了该项技术的发展前景和存在的问题 ;指出 ;应用激光辐照技术 ,有选择地改变材料辐照层结构 ,以获得所需材料表层的物理性质 ,应是这一领域的主要研究目标。

关键词：激光辐照功能材料物理性质电学性质