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应用|超快激光应用于玻璃加工-ag捕鱼王

2020-11-19 00:05:02

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玻璃的类似性能使得玻璃加工面对着更大挑战,超快激光的应用于将带给哪些突破呢?玻璃的性能玻璃是一种半透明的类液体材料,具备其他材料所不具备的独有性能:它享有极佳的光学性能,能光线、倾斜、入射和吸取光线,在整个可用范围内甚至更加近,都具备较高的透明度;从化学性能来说,玻璃是一种抗腐蚀的惰性材料,可以作为很多化学品的容器。从热力和电力方面来看,玻璃是一种绝佳的绝缘体。从物理性能来看,玻璃表面柔软,防刮耐用,近年来通过各种方法,玻璃甚至不具备了弹性。

但是,也正是这些性能使得玻璃加工面对着更大挑战,例如一旦玻璃不具备极佳的抗拉强度,就显得坚硬。玻璃在人们日常生活中应用于普遍,并且其应用于范围在不断扩大,特别是在是和其他材料互为结合能更好地应用于高科技领域。玻璃由碳酸钠、石灰石和沙子等少见的材料做成。

这些材料在高温条件下(大约1500℃)融化,就像液体一样,可以被灌入、吹制、压制和模塑成各种形状。但在室温下,玻璃就沦为液体,加热后由于机械性能的转变不会显得无法加工处置。因此,处置玻璃的方法和其应用于都必须从长计议。

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玻璃制造可以追溯到公元前3500年左右。人工生产玻璃大约首先经常出现在美索不达米亚和埃及,首先被用来制作珠宝,随后被用来制作壶。之后,加工工艺不断改进,从手工加工演进为现今的高科技工业工艺,经常出现了众多玻璃类别和应用于。

尽管玻璃制造历史悠久,但近几十年来由于玻璃的易碎性能,对于玻璃成品展开加工的工艺止步不前。一般来说一个小裂纹就不会导致玻璃碎裂。一旦微裂纹在玻璃的某个部位构成,它就不会蔓延到至玻璃边缘,导致裂痕。玻璃的这种坚硬属性使其无法加工。

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另外一方面,大大发展的技术使其可做成结构更加小,且形状各异的玻璃来应用于有所不同领域。传统的准确方法,如光刻和电子束光刻等来加工玻璃,但这些技术过分便宜,容易操作者,尤其是大面积用于。现今,激光技术获取了加工玻璃的最准确方法。最直截了当的方法就是在波长范围内利用单光子吸取,玻璃在红外线或紫外线下会高度半透明。

但是,必要吸取不会产生一些问题,还包括不当热影响以及构成热影响区,这不会产生微裂纹,严重危害玻璃的机械稳定性。此外,在玻璃表面下方展开加工,生产三维结构,必须用于低透明度波长。虽然纳秒脉冲激光器可以用作在玻璃中生产次表层结构(如图1),玻璃的物理机制不会对微处置的细致程度导致容许,也不会产生微裂纹。图1:用于纳秒激光器(左图)和用于近红外(NIR)飞秒激光器(右图)对玻璃展开激光加工示例。

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近年来,一种激动人心的替代性工艺已投放工业应用于,即用于超快激光器在近红外波长范围内产生次皮秒脉冲。在这一方法中,非同脉冲密切探讨于玻璃的大部分或表面,每平方厘米的功率密度多达数太瓦,引起简单多样的工艺,如同时多光子吸取、雪崩和撞击电离,导致对玻璃基质高度局域简化的毁坏,同时完全不不存在能量沉积(只有几微温甚至更加较少)。由于每次脉冲所用能量极为有助于,对该部位(甚至是探讨体积)导致的热影响可以忽略不计。

这一方法一般来说被称作“冻消融”,可以用来生产十分准确的3D结构。和其他微生产技术比起,飞秒激光微生产半透明材料具备独有优势。【ag捕鱼王】。

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