KDP晶體的納米力學(xué)行為及飛切亞表面損傷評(píng)價(jià)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-06 22:22
磷酸二氫鉀(KH2PO4)晶體,簡稱KDP晶體,具有優(yōu)異的物理性能,包括倍頻效應(yīng)、電光效應(yīng)、壓電效應(yīng)、易于實(shí)現(xiàn)相位匹配、透光波段較寬及光學(xué)均勻性優(yōu)良。而且,用快速生長技術(shù)可以獲得大尺寸的KDP晶體(420mm×420mm)。因此,KDP晶體優(yōu)異的綜合性能使其在眾多非線性光學(xué)晶體中脫穎而出,被廣泛應(yīng)用于激光變頻、電光調(diào)制、聲光調(diào)制、高速Q(mào)開關(guān)、參量振蕩、壓電換能器等高新技術(shù)領(lǐng)域。尤其,大口徑KDP晶體作為開關(guān)和倍頻元件在激光慣性約束核聚變裝置中起到了不可替代的作用。為了輸出高的激光能量,要求KDP晶體元件具有超光滑的表面和低的亞表面損傷。然而,由于KDP晶體的硬度低、脆性大導(dǎo)致超精密加工過程中經(jīng)常在表面/亞表面出現(xiàn)破碎及裂紋損傷,嚴(yán)重地降低了KDP晶體元件的激光損傷閾值。所以,為了抑制KDP晶體的脆性斷裂等損傷缺陷必須實(shí)現(xiàn)該晶體的延性域加工。但是,目前對(duì)KDP晶體塑性變形的機(jī)理與評(píng)價(jià)指標(biāo)、脆–塑轉(zhuǎn)變的臨界應(yīng)力條件等相關(guān)基礎(chǔ)問題還不清楚,從而制約了KDP晶體低損傷加工技術(shù)的發(fā)展。為此,本論文以KDP晶體的納米力學(xué)特性作為研究對(duì)象,采用先進(jìn)的納米力...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:131 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
美國國家點(diǎn)火裝置示意圖
圖 1-2 KDP 晶胞結(jié)構(gòu)模型Fig. 1-2 Model of the cell structure of a KDP crystal力學(xué)行為的研究現(xiàn)狀 晶體的力學(xué)行為對(duì)評(píng)價(jià)其可加工性、分析加工意義。相關(guān)學(xué)者通常采用壓痕和劃痕實(shí)驗(yàn)的方。體微米尺度的力學(xué)性能壓頭的維氏硬度儀常被用來測量材料在 0~15因此,顯微壓痕實(shí)驗(yàn)被廣泛地用來評(píng)價(jià)材料的的超精密加工技術(shù),采用維氏壓痕和努氏壓痕實(shí)引了大量的關(guān)注。通過歸納以往的維氏壓痕和P 晶體的顯微力學(xué)性能如下:在(100)晶面施體的維氏硬度在 190~135kg/mm2范圍內(nèi)變化[25-2他晶面施加相同的載荷時(shí) KDP 晶體的硬度將發(fā)
計(jì)算了 KDP 晶體的斷裂韌性。這些研究表明 KDP 晶體在微米尺度的硬度低、脆性大。目前,探索 KDP 晶體的脆–塑轉(zhuǎn)變臨界應(yīng)力已經(jīng)成為一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。此外,KDP 晶體的二倍頻和三倍頻晶面在高能激光系統(tǒng)中具有重要的應(yīng)用,但是對(duì)它們?cè)谖⒚壮叨鹊牧W(xué)性能還缺少研究。a)(100)晶面維氏硬度[25]b)(010)和(011)晶面維氏硬度[29]a) Vicker hardness on the (100) plane[25]b) Vicker hardness on the (010) and (011)planes[29]圖 1-3 KDP 晶體硬度隨載荷的變化Fig. 1-3 Variation of the hardness of KDP crystals with load
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]激光聚變研究中心聚變靶物理實(shí)驗(yàn)和診斷技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 丁永坤,江少恩,劉慎業(yè),楊家敏,李三偉,黃天晅,繆文勇,張繼彥,王哲斌,楊冬,王峰,曹柱榮,李志超,楊正華,陳伯倫,張惠鴿,張保漢,陳曉東. 強(qiáng)激光與粒子束. 2013(12)
[2]磷酸二氫鉀晶體微尺度力學(xué)行為試驗(yàn)研究[J]. 王棟,馮平法,張承龍,張建富. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(18)
[3]KDP晶體金剛石線鋸切割表面缺陷分析[J]. 高玉飛,葛培琪,畢文波,畢玉超. 人工晶體學(xué)報(bào). 2013(07)
[4]鈦合金TB6銑削加工硬化實(shí)驗(yàn)[J]. 周子同,陳志同,蔣理科,李秀琴. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[5]KDP晶體各向異性對(duì)劃痕特性影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王棟,馮平法,張承龍,張建富. 人工晶體學(xué)報(bào). 2012(03)
[6]快速生長KDP晶體的顯微硬度測試研究[J]. 孫云,王圣來,顧慶天,丁建旭,劉光霞,劉文潔,朱勝軍. 功能材料. 2011(10)
[7]Novel magnetorheological figuring of KDP crystal[J]. 彭小強(qiáng),焦飛飛,陳浩峰,鐵貴鵬,石峰,胡皓. Chinese Optics Letters. 2011(10)
[8]KDP晶體拋光用油基磁流變液的設(shè)計(jì)和性能[J]. 魏齊龍,孟玉堂,何建國,湯光平,鄒德霜,羅清. 磁性材料及器件. 2011(03)
[9]磷酸二氫鉀單晶體納米壓痕的力學(xué)行為[J]. 魯春朋,高航,滕曉輯,郭東明,王景賀,王奔,康仁科. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2010(17)
[10]磷酸二氫鉀晶體單點(diǎn)劃痕試驗(yàn)研究[J]. 魯春朋,高航,王奔,郭東明,騰曉輯,康仁科,吳東江. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2010(13)
博士論文
[1]KDP晶體本構(gòu)模型建立及超精密飛切加工過程的建模分析[D]. 汪圣飛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
本文編號(hào):2902120
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:131 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
美國國家點(diǎn)火裝置示意圖
圖 1-2 KDP 晶胞結(jié)構(gòu)模型Fig. 1-2 Model of the cell structure of a KDP crystal力學(xué)行為的研究現(xiàn)狀 晶體的力學(xué)行為對(duì)評(píng)價(jià)其可加工性、分析加工意義。相關(guān)學(xué)者通常采用壓痕和劃痕實(shí)驗(yàn)的方。體微米尺度的力學(xué)性能壓頭的維氏硬度儀常被用來測量材料在 0~15因此,顯微壓痕實(shí)驗(yàn)被廣泛地用來評(píng)價(jià)材料的的超精密加工技術(shù),采用維氏壓痕和努氏壓痕實(shí)引了大量的關(guān)注。通過歸納以往的維氏壓痕和P 晶體的顯微力學(xué)性能如下:在(100)晶面施體的維氏硬度在 190~135kg/mm2范圍內(nèi)變化[25-2他晶面施加相同的載荷時(shí) KDP 晶體的硬度將發(fā)
計(jì)算了 KDP 晶體的斷裂韌性。這些研究表明 KDP 晶體在微米尺度的硬度低、脆性大。目前,探索 KDP 晶體的脆–塑轉(zhuǎn)變臨界應(yīng)力已經(jīng)成為一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。此外,KDP 晶體的二倍頻和三倍頻晶面在高能激光系統(tǒng)中具有重要的應(yīng)用,但是對(duì)它們?cè)谖⒚壮叨鹊牧W(xué)性能還缺少研究。a)(100)晶面維氏硬度[25]b)(010)和(011)晶面維氏硬度[29]a) Vicker hardness on the (100) plane[25]b) Vicker hardness on the (010) and (011)planes[29]圖 1-3 KDP 晶體硬度隨載荷的變化Fig. 1-3 Variation of the hardness of KDP crystals with load
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]激光聚變研究中心聚變靶物理實(shí)驗(yàn)和診斷技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 丁永坤,江少恩,劉慎業(yè),楊家敏,李三偉,黃天晅,繆文勇,張繼彥,王哲斌,楊冬,王峰,曹柱榮,李志超,楊正華,陳伯倫,張惠鴿,張保漢,陳曉東. 強(qiáng)激光與粒子束. 2013(12)
[2]磷酸二氫鉀晶體微尺度力學(xué)行為試驗(yàn)研究[J]. 王棟,馮平法,張承龍,張建富. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(18)
[3]KDP晶體金剛石線鋸切割表面缺陷分析[J]. 高玉飛,葛培琪,畢文波,畢玉超. 人工晶體學(xué)報(bào). 2013(07)
[4]鈦合金TB6銑削加工硬化實(shí)驗(yàn)[J]. 周子同,陳志同,蔣理科,李秀琴. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[5]KDP晶體各向異性對(duì)劃痕特性影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王棟,馮平法,張承龍,張建富. 人工晶體學(xué)報(bào). 2012(03)
[6]快速生長KDP晶體的顯微硬度測試研究[J]. 孫云,王圣來,顧慶天,丁建旭,劉光霞,劉文潔,朱勝軍. 功能材料. 2011(10)
[7]Novel magnetorheological figuring of KDP crystal[J]. 彭小強(qiáng),焦飛飛,陳浩峰,鐵貴鵬,石峰,胡皓. Chinese Optics Letters. 2011(10)
[8]KDP晶體拋光用油基磁流變液的設(shè)計(jì)和性能[J]. 魏齊龍,孟玉堂,何建國,湯光平,鄒德霜,羅清. 磁性材料及器件. 2011(03)
[9]磷酸二氫鉀單晶體納米壓痕的力學(xué)行為[J]. 魯春朋,高航,滕曉輯,郭東明,王景賀,王奔,康仁科. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2010(17)
[10]磷酸二氫鉀晶體單點(diǎn)劃痕試驗(yàn)研究[J]. 魯春朋,高航,王奔,郭東明,騰曉輯,康仁科,吳東江. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2010(13)
博士論文
[1]KDP晶體本構(gòu)模型建立及超精密飛切加工過程的建模分析[D]. 汪圣飛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
本文編號(hào):2902120
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