碳化硅陶瓷飞秒激光加工表面物化特性及去除过程研究

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摘要 硬脆材料超快激光加工可有效抑制加工损伤，是碳化硅陶瓷精密加工的重要手段。采用飞秒激光，在不同能量密度和脉冲数下对碳化硅陶瓷进行加工，探究激光参数对其表面形貌特征、化学组分和微孔加工的影响，分析表面微观结构的演变规律和材料去除过程。结果表明：单脉冲加工碳化硅陶瓷表面形成沸腾区和熔化区，计算得到形成特征区的阈值能量分别为3.779、0.860 J/cm2；碳化硅陶瓷的去除过程是光热作用和光化学作用先后作用的结果，在温度较高的中心区域的作用机制是材料的蒸发作用，其他低温区域则是材料的热分解和氧化；微孔直径和烧蚀深度随着能量密度和脉冲数量的增大而增大。（剩余17501字）