激光等离子体法清洗微纳颗粒的物态变化研究

作者：刘锴; 范卫星; 王平秋; 富星桥; 杨超; 韩敬华^*

来源：激光技术, 2021, 45(04): 405-410.

• 激光技术
• 激光等离子体
• 微纳颗粒
• 物态变化
• 有限元分析

为了探究激光等离子体冲击波清洗过程中微纳颗粒的物态变化特性,针对单晶硅表面Al微纳颗粒进行了清洗实验;结合等离子体传播规律与有限元法模拟了颗粒内部的应力和温度变化情况,得到了颗粒相变和演化的规律。结果表明,大颗粒与中颗粒数量明显减少,尺寸由原来的0.5μm～3μm变为0.1μm～1μm;颗粒的物态变化主要是冲击波瞬时高温高压作用所致,颗粒内最大应力达到1GPa,最大温度达到1100K;颗粒在冲击波作用下发生了破裂与相变,细小颗粒数量增多并粘附在样品表面,增大了清洗难度。此研究可为激光清洗颗粒的理论和应用提供参考。

• 单位
  四川大学; 西南技术物理研究所