研究目的
研究单脉冲纳秒激光辐照下SiCp/AA2024复合材料的烧蚀行为，以理解激光作用下复合材料基体与增强相之间的相互作用模式。
研究成果
研究表明，单脉冲激光辐照下材料的HAZ区随脉冲能量密度呈对数规律增大。纳米秒激光作用下复合材料中的SiC颗粒升温更快，并将热量传递至基体。大尺寸SiC颗粒约束了基体熔池，加速其气化但阻碍进一步蚀刻。复合材料中铝合金基体与SiC颗粒的蚀刻深度均小于均质材料。
研究不足
该研究聚焦于单脉冲对复合材料的影响，这是激光加工的基础研究。实际工业应用中涉及连续脉冲辐照，可能产生不同效果。
1：实验设计与方法选择：
研究采用单脉冲纳秒光纤激光器对均质铝合金、SiC材料及SiCp/AA2024复合材料进行辐照。该激光器脉宽为200纳秒，波长1064纳米。
2：样本选择与数据来源：
使用平均粒径分别为5微米和30微米的两种SiCp/AA2024复合材料，SiC颗粒体积分数固定为45%。
3：实验设备与材料清单：
使用光学激光器（YLPM-1-A4-20-20，IPG光子公司）、扫描电镜（S-3400N，日立，日本）、能谱仪（布鲁克Quantax）及激光共聚焦显微镜。
4：实验流程与操作步骤：
通过激光脉冲辐照材料，利用扫描电镜观察表面微观结构，采用能谱仪分析元素成分，并测量热影响区及材料表面深度。
5：数据分析方法：
绘制并分析热影响区面积随脉冲能量密度的变化关系，测量并比较材料的刻蚀深度。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
EDS
Quantax
Bruker
Used for analyzing the elementary compositions on the sample surface.
-
optical laser
YLPM-1-A4-20-20
IPG Photonics Corporation
Used for irradiating the materials with a single-pulse nanosecond laser.
-
SEM
S-3400N
Hitachi
Used for observing the surface microstructure of the samples.
-
laser-scanning confocal microscope
Used for measuring the material surface depth to the original surface of the base material after the laser action.
-
登录查看剩余2件设备及参数对照表
查看全部
