碳納米管(Carbon Nanotubes CNTs)薄膜為微納米級厚度薄膜類碳材料,其具有良好的光學(xué)、力學(xué)、較高導(dǎo)電性可以應(yīng)用在柔性設(shè)備、微型傳感器和太陽能電池等方面。飛秒激光因其極高的峰值功率和極短的脈沖寬度幾乎可以實現(xiàn)任何材料的精密微加工,是CNTs薄膜指定結(jié)構(gòu)精密制造的一種有效手段。本文采用飛秒激光對CNTs薄膜進行了理論與試驗研究。首先,本文對飛秒激光與CNTs薄膜在時間尺度上相互作用的物理過程進行了討論,描述了飛秒激光與CNTs薄膜作用的雙溫模型,通過該模型利用COMSOL對飛秒激光與材料相互作用過程中電子與晶格溫度隨時間的變化進行了模擬與分析。同時采用飛秒激光對CNTs薄膜進行了燒蝕試驗,討論了脈沖寬度300fs、不同波長條件下材料的燒蝕閾值。其次,在理論研究的基礎(chǔ)上研究飛秒激光燒蝕CNTs薄膜材料的影響規(guī)律,通過優(yōu)選打孔的方式采用不同的飛秒激光參數(shù)(波長、脈沖能量、脈沖數(shù)量)對CNTs薄膜進行燒蝕研究。研究結(jié)果表明較短的激光波長可以燒蝕較小的材料燒蝕孔徑,但產(chǎn)生相對較大的CNTs拋出物;激光的脈沖能量是影響CNTs薄膜燒蝕孔徑的主要影響因素且燒蝕孔徑隨著脈沖能量的增加而...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源及研究目的和意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 研究的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 激光加工技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 飛秒激光加工理論國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 飛秒激光及超短脈沖激光加工研究進展
        1.2.4 激光加工碳納米管的研究進展
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 飛秒激光加工碳納米管薄膜理論研究
    2.1 飛秒激光加工特點與優(yōu)勢
    2.2 飛秒激光與碳納米管薄膜相互作用的物理過程
    2.3 飛秒激光燒蝕碳納米管薄膜閾值計算
    2.4 飛秒激光加工碳納米管薄膜模擬熱分析
        2.4.1 飛秒激光加工碳納米管薄膜雙溫模型
        2.4.2 飛秒激光加工碳納米管薄膜模擬
        2.4.3 飛秒激光加工碳納米管薄膜理論研究
    2.5 本章小結(jié)
第3章 飛秒激光加工碳納米管薄膜試驗研究
    3.1 飛秒激光加工試驗系統(tǒng)
    3.2 飛秒激光燒蝕碳納米管薄膜研究
        3.2.1 飛秒激光脈沖能量對燒蝕孔的影響
        3.2.2 脈沖數(shù)量對微孔加工的影響
        3.2.3 波長對微孔加工的影響
    3.3 飛秒激光切割碳納米管薄膜
        3.3.1 飛秒激光切割碳納米管的Raman分析
        3.3.2 激光脈沖能量對碳納米管薄膜切割的影響
        3.3.3 激光掃描速度對碳納米管薄膜切割的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 飛秒激光切割碳納米管薄膜對拉伸性能影響研究
    4.1 碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)變形過程分析
    4.2 碳納米管薄膜拉伸實驗介紹
    4.3 碳納米管薄膜拉伸理論拉伸性能
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文和專利
致謝



本文編號：3787594