KDP晶體的納米力學行為及飛切亞表面損傷評價研究
發(fā)布時間: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、電光效應、壓電效應、易于實現相位匹配、透光波段較寬及光學均勻性優(yōu)良。而且,用快速生長技術可以獲得大尺寸的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晶體中脫穎而出,被廣泛應用于激光變頻、電光調制、聲光調制、高速Q開關、參量振蕩、壓電換能器等高新技術領域。尤其,大口徑KDP晶體作為開關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、脆性大導致超精密加工過程中經常在表面/亞表面出現破碎及裂紋損傷,嚴重地降低了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現該晶體的延性域加工。但是,目前對KDP晶體塑性變形的機理與評價指標、脆–塑轉變的臨界應力條件等相關基礎問題還不清楚,從而制約了KDP晶體低損傷加工技術的發(fā)展。為此,本論文以KDP晶體的納米力學特性作為研究對象,采用先進的納米力...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】:131 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
美國國家點火裝置示意圖
圖 1-2 KDP 晶胞結構模型Fig. 1-2 Model of the cell structure of a KDP crystal力學行為的研究現狀 晶體的力學行為對評價其可加工性、分析加工意義。相關學者通常采用壓痕和劃痕實驗的方。體微米尺度的力學性能壓頭的維氏硬度儀常被用來測量材料在 0~15因此,顯微壓痕實驗被廣泛地用來評價材料的的超精密加工技術,采用維氏壓痕和努氏壓痕實引了大量的關注。通過歸納以往的維氏壓痕和P 晶體的顯微力學性能如下:在(100)晶面施體的維氏硬度在 190~135kg/mm2范圍內變化[25-2他晶面施加相同的載荷時 KDP 晶體的硬度將發(fā)
計算了 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–塑轉變臨界應力已經成為一個巨大的挑戰(zhàn)。此外,KDP 晶體的二倍頻和三倍頻晶面在高能激光系統(tǒng)中具有重要的應用,但是對它們在微米尺度的力學性能還缺少研究。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】:
期刊論文
[1]激光聚變研究中心聚變靶物理實驗和診斷技術研究進展[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. 強激光與粒子束. 2013(12)
[2]磷酸二氫鉀晶體微尺度力學行為試驗研究[J]. 王棟,馮平法,張承龍,張建富. 機械工程學報. 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. 人工晶體學報. 2013(07)
[4]鈦合金TB6銑削加工硬化實驗[J]. 周子同,陳志同,蔣理科,李秀琴. 北京航空航天大學學報. 2014(01)
[5]KDP晶體各向異性對劃痕特性影響的實驗研究[J]. 王棟,馮平法,張承龍,張建富. 人工晶體學報. 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,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計和性能[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行為[J]. 魯春朋,高航,滕曉輯,郭東明,王景賀,王奔,康仁科. 機械工程學報. 2010(17)
[10]磷酸二氫鉀晶體單點劃痕試驗研究[J]. 魯春朋,高航,王奔,郭東明,騰曉輯,康仁科,吳東江. 機械工程學報. 2010(13)
博士論文
[1]KDP晶體本構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 2016
本文編號:2902120
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】:131 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
美國國家點火裝置示意圖
圖 1-2 KDP 晶胞結構模型Fig. 1-2 Model of the cell structure of a KDP crystal力學行為的研究現狀 晶體的力學行為對評價其可加工性、分析加工意義。相關學者通常采用壓痕和劃痕實驗的方。體微米尺度的力學性能壓頭的維氏硬度儀常被用來測量材料在 0~15因此,顯微壓痕實驗被廣泛地用來評價材料的的超精密加工技術,采用維氏壓痕和努氏壓痕實引了大量的關注。通過歸納以往的維氏壓痕和P 晶體的顯微力學性能如下:在(100)晶面施體的維氏硬度在 190~135kg/mm2范圍內變化[25-2他晶面施加相同的載荷時 KDP 晶體的硬度將發(fā)
計算了 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–塑轉變臨界應力已經成為一個巨大的挑戰(zhàn)。此外,KDP 晶體的二倍頻和三倍頻晶面在高能激光系統(tǒng)中具有重要的應用,但是對它們在微米尺度的力學性能還缺少研究。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】:
期刊論文
[1]激光聚變研究中心聚變靶物理實驗和診斷技術研究進展[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. 強激光與粒子束. 2013(12)
[2]磷酸二氫鉀晶體微尺度力學行為試驗研究[J]. 王棟,馮平法,張承龍,張建富. 機械工程學報. 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. 人工晶體學報. 2013(07)
[4]鈦合金TB6銑削加工硬化實驗[J]. 周子同,陳志同,蔣理科,李秀琴. 北京航空航天大學學報. 2014(01)
[5]KDP晶體各向異性對劃痕特性影響的實驗研究[J]. 王棟,馮平法,張承龍,張建富. 人工晶體學報. 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,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計和性能[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行為[J]. 魯春朋,高航,滕曉輯,郭東明,王景賀,王奔,康仁科. 機械工程學報. 2010(17)
[10]磷酸二氫鉀晶體單點劃痕試驗研究[J]. 魯春朋,高航,王奔,郭東明,騰曉輯,康仁科,吳東江. 機械工程學報. 2010(13)
博士論文
[1]KDP晶體本構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 2016
本文編號:2902120
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