激光腐蝕加工

1、激光激光腐蝕腐蝕加工加工1、光、光熱切除熱切除光電效應(yīng)把材料加熱，消融，和蒸發(fā)光電效應(yīng)把材料加熱，消融，和蒸發(fā)光物理光物理切削切削光電激發(fā)的無熱激發(fā)光電激發(fā)的無熱激發(fā)3、光化學(xué)光化學(xué)切除切除分子鍵的光解分子鍵的光解光熱模型光熱模型高分子的熱腐蝕：當(dāng)發(fā)出一個激光脈沖，將會引起熱擊穿和從表面有碎片釋放出來我們通過基于Beer原則Furzikor方程進行討論。這個每個脈沖的腐蝕深度是Zd,與脈沖的影響表達式為：這里的T是復(fù)合材料的表面的溫度上升值，是密度，C是熱容，tp是激光脈沖持續(xù)量，和k是熱導(dǎo)系數(shù)實驗和預(yù)測的每個脈沖腐蝕深度在各種材料圖像假設(shè)這個復(fù)合材料的中心是不受材料腐蝕移除影響的這里的A是一

2、個常量，Ea是活化能，T是表面溫度，和這個k是Boltzmann常數(shù)。為了獲得每個脈沖持續(xù)時間t的質(zhì)量變化，一個假設(shè)是對于事件影響溫度持續(xù)上升的一個常量和成比例波長為193,248,308和351分別是14,19,37和84mj/cm2。同樣，最大溫度分別是819,878,833, 877激光能量在復(fù)合材料腐蝕方程的預(yù)測和實驗觀察實驗在復(fù)合材料的薄膜觀察腐蝕深度和對于高頻速率。使用Ar+cw激光相當(dāng)于2-12mW的能量?；谶@Arrihenius原理與熱力學(xué)機理是一致的波長為248nm的單位脈沖不同脈沖數(shù)腐蝕情況根據(jù)這個熱導(dǎo)方程在移動的界面上，就像這個溫度的簡介是在材料一邊是通過不穩(wěn)定狀態(tài)的微

3、分方程去描述根據(jù)邊界條件可以去求腐蝕深度區(qū)域檢測在不同情況下解釋腐蝕率z與E的關(guān)系，這個關(guān)系式在這里的腐蝕試驗被寫出聯(lián)系產(chǎn)生相似的地方光熱模型考慮的僅僅是表面的加工過程。一些模型將要考慮到符合材料的在加工過程中副產(chǎn)品的化學(xué)作用。這些副產(chǎn)品會升高內(nèi)部壓力從而影響這個腐蝕加工的過程。在這個方程中，A代表這個材料塊和B代表這個副產(chǎn)品影響的導(dǎo)致的鍵斷裂用控制方程描述切削加工的過程為用控制方程描述切削加工的過程為解決速度問題解決速度問題考慮用泰勒公式去近似積分考慮用泰勒公式去近似積分如果表示鍵斷裂的活化能EA大于EB（用于進一步反應(yīng)或改性的活化能），則在相對低的光強度下不存在固定溶液。 另一方面，對于高

4、于某一閾值的光強度存在一個穩(wěn)定解其中的突出之處如下：（1）與表面模型觀察到的所謂的Arrhenius尾不同，尖銳的燒蝕開始; （2）這種尖銳的起始伴隨著類似于爆炸的非常高的速度; （3）快速轉(zhuǎn)變到準(zhǔn)固定消融方案; （4）蝕刻深度d在閾值附近與激光能量密度的平方根成正比其中熱源可歸因于發(fā)色團的光子吸收，在兩個和三個電子水平的框架內(nèi)，研究兩個連續(xù)的超短激光之間的延遲時間的影響 脈沖蝕刻深度。 考慮其中脈沖之間的延遲時間短于熱擴散時間的實驗條件。 對于三個電子水平，在第二（n2）和第三（n3）激發(fā)態(tài)的發(fā)色團的密度的控制方程表示為燒蝕深度可以是延遲時間的增加或減少函數(shù)，取決于比率s =23其中12是從

5、基態(tài)到第一個過渡的橫截面激發(fā)態(tài)和23從第一激發(fā)態(tài)到第二激發(fā)態(tài)。對于s = 0，燒蝕深度隨著延遲時間的增加而減小。另一方面，對于s = 3，腐蝕深度隨著延遲時間的增加而增加。在光物理模型的情況下消融速度表示為該光物理模型可以解釋觀察到的燒蝕深度作為聚酰亞胺的延遲時間的函數(shù)。光電化學(xué)模型光電化學(xué)模型從激光吸收的光子能量，如果足夠高，引起可以打斷聚合物鏈中的化學(xué)鍵的激發(fā)。 結(jié)果，產(chǎn)生足夠小以從表面噴射的碎片脈沖持續(xù)時間為時，在橫截面A = 1cm 2中的深度z處的鏈節(jié)的隨機斷裂的速率可以表示為根據(jù)比爾定律，Iz = I0 exp（z）和方程（5.3.1）簡化為在間隔（0，zd）積分方程鏈的解聚在鏈端

6、吸收產(chǎn)生鏈端基的光子之后開始。 在這種情況下，每個脈沖的蝕刻深度由下式給出假設(shè)在表面下方深度x處和在時間t處的鍵斷裂速率與未斷裂鍵的密度n（x，t）和激光強度I（x，t）成比例強度強度I隨深度的衰減從比爾定律隨深度的衰減從比爾定律在時間t處的燒蝕深度（d）可以通過使等式的左側(cè)中的未斷裂鍵的分數(shù)相等在時間t和深度x處的光子通量被定義為在時間t和深度x處的吸收光子在閾值以上的電激發(fā)濃度由下式給出假設(shè)界面由于燒蝕而縮回到材料中的瞬時速度v與表面處的激光強度和燒蝕閾值之間的偏差成比例在復(fù)合材料中的預(yù)測和觀察的腐蝕深度脈沖持續(xù)時間被考慮在間隔（-tr，tr），在t = 0時具有最大值考慮簡單的光化學(xué)反應(yīng)其中其中A表示初始材料的元素，表示初始材料的元素，B表示反應(yīng)表示反應(yīng)產(chǎn)物產(chǎn)物表面消融速度（Va）通過表達式線性地依賴于NA和NB真空中的光化學(xué)反應(yīng)表示為物質(zhì)濃度進行歐拉變換在空氣和容器里的薄膜厚度的能量光電物理和其他的光電物理和其他的模型模型光熱和光化學(xué)貢獻結(jié)合到蝕刻的模型每個脈沖的