355nm紫外激光抛光Al2O3陶瓷工艺的研究

周敏; 魏昕; 谢小柱; 胡伟

doi:10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.04.024

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355nm紫外激光抛光Al2O3陶瓷工艺的研究

周敏 , 魏昕 , 谢小柱 , 胡伟

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引用本文:

Citation:

355nm紫外激光抛光Al2O3陶瓷工艺的研究

1.
广东工业大学机电工程学院, 广州 510006

通讯作者: 魏昕, weixin@gdut.edu.cn ;

基金项目:
国家自然科学基金资助项目（50675038;50805027）;广东省自然科学基金资助项目（S2013010014070）
中图分类号: TN249

Study on polishing process of Al2O3 ceramic with 355nm ultraviolet laser

1.
Faculty of Electromechanical Engineering, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China

Corresponding author: WEI Xin, weixin@gdut.edu.cn ;

CLC number: TN249

摘要: 紫外激光抛光Al2O3陶瓷可以有效地降低加工中的热影响区、防止微裂纹的产生。为了得到不同激光工艺参量（激光能量密度、扫描速率、扫描间隔）对Al2O3陶瓷抛光表面粗糙度的影响规律，采用单因素实验方法进行了355nm紫外激光抛光Al2O3陶瓷的工艺实验，获得了最优的工艺参量范围。结果表明，当激光能量密度为6J/cm2、扫描间隔为2μm、扫描速率为60mm/s时，抛光后分别获得了较小的表面粗糙度值。这一结果对获得的低粗糙度、高质量的Al2O3陶瓷抛光表面具有指导意义。
- 激光技术 /
- 激光抛光 /
- 激光能量密度 /
- 激光扫描速率 /
- 激光扫描间距 /
- Al2O3陶瓷
Abstract: Al2O3 ceramic polished with 355nm ultraviolet laser could effectively reduce the heat affected zone in processing and prevent the formation of microcracks. In order to find the effects of different parameters (laser energy intensity,laser scanning velocity,laser scanning interval) on the surface roughness and the surface quality,a series of experiments were carried out with a single factor of the 355nm ultraviolet laser affecting the polishing result. The optimal technology parameters were obtained at last. The results show that relatively small surface roughness can be obtained under the conditions of 6J/cm2 laser fluence,60mm/s laser scanning velocity and 2μm laser scanning interval. The study is helpful for getting low roughness and high quality of Al2O3 ceramic.
- laser technique /
- laser polishing /
- laser energy intensity /
- laser scanning velocity /
- laser scanning interval /
- Al2O3 ceramic

[1]	WU M M,XIAO J J.Silcon nitride ceramics in morden manufacturing application [J].Development & Innovation of Machinery & Electrical Products,2004,17(2):13-15(in Chinese).
[2]	ZHANG X F,YU G Q,JIANG L W.Alumina ceramic application[J].Foshan Ceramics,2010,20(2):38-43(in Chinese).
[3]	CUI Y Y.Study of laser machining ceramic green bodies[D].Beijing: Tsinghua University,2010:5(in Chinese).
[4]	CHEN S H,DAI Y T,XIAO X,et al.Investigation on laser polishing of GaN film using deep ultraviolet laser[J].Laser Technology,2012,36(1):13-16(in Chinese).
[5]	PERRY T L,WERSCHMOELLER D,LI X Ch,et al.Pulsed laser polishing of micro-milled Ti6Al4V samples [J].Manufacturing Processes,2009,11(2):74-81.
[6]	TEMMLER A, WILLENBORG E,WISSENBACH K.Design surfaces by laser remelting[J].Physics Procedia,2011(12):419-430.
[7]	LI W B.Research on femtosecond laser purse polishing of silicon carbide ceramic material[D].Harbin: Harbin Institute of Technology,2011:36-40(in Chinese).
[8]	FOLWACZNY M,MEHL A,HAFFNER C.Polishing and coating of dental ceramic materials 308nm XeCl excimer laser radiation[J].Dental Materials,1998,14(13):186-193.
[9]	LIU Y.Study on characterization and characteristics of surface topography by excimer laser[D].Wuhan:Wuhan University of Technology,2002:66-72(in Chinese).
[10]	GLOOR S,LUTHY W,WEBER H P, et al.UV laser polishing of thick diamond films for IR window [J].Applied Surface Science,1999,138/139:135-139.

[1]	王成 , 曾晓雁 . Al2O3陶瓷的激光三维雕刻实验研究. 激光技术, 2007, 31(1): 18-21.
[2]	任乃飞 , 罗艳 , 许美玲 , 顾佳方 , 江杰 . 激光能量密度对尼龙12/HDPE制品尺寸的影响. 激光技术, 2010, 34(4): 561-564. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.04.034
[3]	肖海兵 , 张庆茂 , 谭小军 , 周泳全 , 张卫 , 罗博伟 . 碳化硅陶瓷超快激光双光束精密抛光技术研究. 激光技术, 2024, 48(2): 180-187. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2024.02.006
[4]	谢兵兵 , 袁根福 . 水射流激光复合刻蚀陶瓷的研究. 激光技术, 2016, 40(5): 762-766. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.05.030
[5]	陈赛华 , 戴玉堂 , 肖翔 , 丁莉云 . 深紫外激光对GaN薄膜的激光抛光研究. 激光技术, 2012, 36(1): 13-15,36. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.01.004
[6]	韩小花 , 邓磊敏 , 吴宝业 , 白克强 , 周翔 , 刘朋 , 段军 . 皮秒激光抛光KDP晶体的工艺研究. 激光技术, 2018, 42(2): 166-171. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.02.005
[7]	江超 , 王又青 , 胡少六 . 激光抛光技术的发展与展望. 激光技术, 2002, 26(6): 421-424.
[8]	周翔 , 段军 , 陈航 , 张菲 , 白克强 , 韩小花 . 水辅助激光无重铸层钻孔Al₂O₃陶瓷实验研究. 激光技术, 2018, 42(2): 271-275. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.02.025
[9]	季国顺 , 张永康 . 激光抛光化学气相沉积金刚石膜. 激光技术, 2003, 27(2): 106-109.
[10]	杨元政 , 刘志国 , 刘正义 , 庄育智 . 等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层激光熔化深度的研究. 激光技术, 2000, 24(5): 312-317.
[11]	吴侃 , 敖建锋 , 方茜 . 地面3维激光扫描技术建筑物特征线提取. 激光技术, 2012, 36(4): 553-556. doi: 10.3969/j.issn.1001-806.2012.04.030
[12]	王昆 , 孙桂芳 , 张尉 , 冯爱新 , 袁国定 . 激光合金化Mn-Al2O3和Mn-Al2O3-NiWC涂层的磨蚀性能研究. 激光技术, 2015, 39(2): 274-279. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.02.027
[13]	赵兴海 , 高杨 , 程永生 . 激光点火技术综述. 激光技术, 2007, 31(3): 306-310,313.
[14]	何昱煜 , 刘益剑 , 陈明 , 黄无云 , 戴鑫 , 毛建良 , 徐泽玮 . 激光扫描速率与熔覆层组织性能的规律研究. 激光技术, 2019, 43(2): 201-204. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.02.010
[15]	刘鹏良 , 孙文磊 , 王恪典 , 黄海博 . 扫描速率对激光熔覆镍基合金涂层性能的影响. 激光技术, 2018, 42(6): 845-848. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.06.022
[16]	袁庆龙 , 冯旭东 , 曹晶晶 , 苏志俊 . 扫描速率对激光熔覆层组织及耐蚀性的影响. 激光技术, 2011, 35(2): 163-166. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.02.006
[17]	田国周 , 欧群飞 , 钟鸣 , 叶大华 , 吕百达 . 2kJ高能量钕玻璃激光器的热管理技术分析. 激光技术, 2007, 31(3): 253-256.
[18]	赵长明 , 王云石 , 郭陆灯 , 张海洋 , 张子龙 , 张立伟 , 郑征 , 李建 . 激光无线能量传输技术的发展. 激光技术, 2020, 44(5): 538-545. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.05.003
[19]	李策 , 赵培娥 , 彭涛 , 冯力天 , 周杰 , 罗雄 , 周鼎富 . 3维激光测风雷达技术研究. 激光技术, 2017, 41(5): 703-707. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.05.017
[20]	胡增荣 , 童国权 , 陈长军 , 郭华锋 , 周亮 , 徐家乐 . 激光纳米表面工程技术. 激光技术, 2014, 38(6): 764-770. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.06.009

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355nm紫外激光抛光Al2O3陶瓷工艺的研究

通讯作者: 魏昕, weixin@gdut.edu.cn;

1. 广东工业大学机电工程学院, 广州 510006

收稿日期: 2013-08-16
录用日期: 2013-09-03
网络出版日期: 2014-07-25

基金项目: 国家自然科学基金资助项目（50675038;50805027）;广东省自然科学基金资助项目（S2013010014070）

关键词:

摘要: 紫外激光抛光Al2O3陶瓷可以有效地降低加工中的热影响区、防止微裂纹的产生。为了得到不同激光工艺参量（激光能量密度、扫描速率、扫描间隔）对Al2O3陶瓷抛光表面粗糙度的影响规律，采用单因素实验方法进行了355nm紫外激光抛光Al2O3陶瓷的工艺实验，获得了最优的工艺参量范围。结果表明，当激光能量密度为6J/cm2、扫描间隔为2μm、扫描速率为60mm/s时，抛光后分别获得了较小的表面粗糙度值。这一结果对获得的低粗糙度、高质量的Al2O3陶瓷抛光表面具有指导意义。