55% SiCp/Al复合材料的脉冲激光诱导行为研究(英文)

作者：胡茂顺; 赵国龙^*; 李亮; 张孝辉; 张开虎; 赵威

来源：Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics, 2020, S1: 49-57.

DOI：10.16356/j.1005-1120.2020.S.007

• 微结构
• 氧化行为
• SiCp/Al复合材料
• 脉冲掺镱光纤激光器

碳化硅颗粒增强铝基复合材料(Si Cp/Al复合材料)被广泛应用于众多工业领域,如航空、航天以及电子封装。但是,加工效率低、刀具磨损严重以及表面质量差在Si Cp/Al复合材料加工中较为严重。激光诱导氧化能够改善Si Cp/Al复合材料的加工性。本文研究了55%(体积分数)Si Cp/Al复合材料的脉冲激光诱导行为,生成由氧化层和亚表层组成的变质层;研究了反应环境和激光平均功率对氧化层和亚表层的微结构和厚度的影响。试验结果表明,在富氧氛围中能够形成更厚的氧化层和亚表层;氧化物主要由2Al2O3·Si O2(莫来石)组成;激光平均功率和氧化层及亚表层的厚度之间存在正相关的关系;当激光平均功率为6 W、激光扫描间距为10μm、激光扫描速度为1 mm/s且反应处于富氧氛围中时,形成了138μm厚的疏松氧化层和21μm厚的亚表层;激光诱导氧化能够实现Si Cp/Al复合材料的高效加工。

• 单位
  北京卫星制造厂有限公司; 南京航空航天大学