發(fā)布時間：2023-05-12 21:07

　　激光器作為國防、工業(yè)和醫(yī)療等領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵器件,得到越來越廣泛的應(yīng)用,這也對激光器的使用性能提出了更高的要求。而激光晶片作為激光器的核心工作物質(zhì),其材料自身性質(zhì)和加工質(zhì)量決定著激光器的使用性能和使用壽命。如何高效高質(zhì)量加工激光晶片已成為激光器制造技術(shù)中急需解決的關(guān)鍵問題。釔鋁石榴石晶體(YAG)由于具有良好的光學(xué)性質(zhì),穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì),易摻雜等優(yōu)點而成為最有發(fā)展前景的激光晶體材料。目前,雖然針對YAG晶體的超精密加工工藝已開展了一定的研究,但仍難以獲得無損傷加工表面。本文分析了YAG晶體研磨拋光階段表面缺陷和亞表面損傷的演化過程及拋光液對材料去除的影響,改進(jìn)“切片-研磨-拋光”加工工藝,以達(dá)到高效獲得無損傷加工表面的目的。本文主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)基于工藝實驗和理論計算分析了研拋過程中表面缺陷及亞表面損傷的演化過程。使用不同粒徑氧化鋁磨粒對YAG晶片進(jìn)行研拋實驗,分析了磨粒粒徑對表面形貌、亞表面損傷深度及材料去除機(jī)理的影響。通過比較單顆粒載荷與產(chǎn)生中位裂紋的臨界載荷,分析磨粒粒徑對材料去除機(jī)理的影響,并基于壓痕斷裂力學(xué)理論分別建立亞表面損傷深度與磨粒粒徑和表面粗糙度關(guān)系的理論...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 YAG晶體材料特性及制備方法
        1.2.1 YAG晶體材料特性
        1.2.2 YAG晶體制備方法
    1.3 激光晶體加工質(zhì)量對使用性能的影響
    1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 YAG晶體加工工藝
        1.4.2 硬脆材料加工損傷研究現(xiàn)狀
        1.4.3 化學(xué)機(jī)械拋光研究進(jìn)展
    1.5 課題來源及主要研究內(nèi)容
2 研拋過程中表面/亞表面損傷演化過程
    2.1 實驗方案與表征方法
        2.1.1 實驗方案
        2.1.2 表面加工缺陷觀測方法
        2.1.3 亞表面損傷觀測方法
    2.2 表面加工缺陷演化過程
    2.3 亞表面損傷演化過程
    2.4 加工損傷機(jī)理分析
    2.5 亞表面損傷預(yù)測模型的建立與驗證
    2.6 本章小結(jié)
3 拋光液pH對材料去除的影響
    3.1 實驗方案
        3.1.1 實驗材料、設(shè)備及條件
        3.1.2 測量方法
    3.2 pH值對材料宏觀去除效果的影響
    3.3 拋光液pH對化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的影響
    3.4 拋光液pH值對磨粒-晶片間機(jī)械作用的影響
    3.5 本章小結(jié)
4 表面亞納米級劃痕的產(chǎn)生及控制
    4.1 劃痕產(chǎn)生機(jī)理
    4.2 加工參數(shù)對劃痕的影響
        4.2.1 加載壓力
        4.2.2 相對運(yùn)動速度
    4.3 拋光墊類型對劃痕的影響
    4.4 本章小結(jié)
5 基于表面質(zhì)量的加工工藝優(yōu)化
    5.1 粗拋光和半精拋光階段
    5.2 精拋光階段
        5.2.1 化學(xué)機(jī)械拋光
        5.2.2 拋光墊的修整
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3814635