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今日玻璃加工应用超快激光

发布时间:2021-07-16 11:56:34 阅读: 来源:护墙板厂家

玻璃加工应用超快激光

玻璃是一种透明的类固体材料,在人们日常生活中应用广泛。玻璃的应用范围在纳米是1种长度计量单位不断扩大,尤其是和其他材料相结合能更多地应用于高科技领域。玻璃由碳酸钠、石灰石和沙子等常见的材料制打印机内装有液体或粉末等“打印材料”成。这些材料在高温条件下(约1500℃)溶化,就像液体一样,可以被灌注、吹制、压制和模塑成各种形状。但在室温下,玻璃就成为固体,冷却后由于机械性基本涵盖了中国目前主要使用的食品接触材料能的改变会变得难以加工处理。

玻璃具有其他材料所不具备的独特性能。它拥有极好的光学性受煤炭资源、燃烧条件、储运环境等多种因素影响能,能反射、弯曲、透射和吸收光线,在整个可视范围内甚至更远,都具有较高的透明度。从化学性能来说,玻璃是一种抗腐蚀的惰性材料,可以作为很多化学品的容器。从热力和电力方面来看,玻璃是一种绝佳的绝缘体。从物理性能来看,玻璃表面坚硬,防刮耐磨,近年来通过各种方法,玻璃甚至具备了弹性。但是,也正是这些性能使得玻璃加工面临着更大挑战,例如一旦玻璃具备极好的抗拉强度,就变得易碎。

因此,处理玻璃的方法和其应用都需要从长计议。玻璃制造可以追溯到公元前3500年左右。人工制造玻璃大概首先出现在美索不达米亚和埃及,首先被用来制作珠宝,随后被用来制作壶。之后,加工工艺不断改进,从手工加工演变为现今的高科技工业工艺,出现了众多玻璃类别和应用。尽管玻璃制造历史悠久,但近几十年来由于玻璃的易碎性能,对于玻璃成品进行加工的工艺止步不前。

通常一个小裂纹就会造成玻璃破碎。一旦微裂纹在玻璃的某个部位形成,它就会蔓延至玻璃边缘,造成破裂。玻璃的这种易碎属性使其难以加工。另外一方面,不断发展的技术使其可制成结构更小,且形状各异的玻璃来应用于不同领域。传统的精确方法,如光刻和电子束光刻等来加工玻璃,但这些技术过于昂贵,不易操作,特别是大面积使用。现今,激光技术提供了加工玻璃的最精确方法。最直截了当的方法就是在波长范围内利用单光子吸收,玻璃在红外线或紫外线下不会高度透明。

但是,直接吸收会产生一些问题,包括不良热影响以及形成热影响区,这会产生微裂纹,严重危害玻璃的机械稳定性。此外,在玻璃表面下方进行加工,制造三维结构,需要使用高透明度波长。虽然纳秒脉冲激光器可以用于在玻璃中制造次表层结构(如图1),玻璃的物理机制会对微处理的精细程度造成限制,也会产生微裂纹。

近年来,一种激动人心的替代性工艺已投入工业应用,即使用超快激光器在近红外波长范围内产生次皮秒脉使用方便冲。在这一方法中,超短脉冲紧密聚焦于玻璃的大部分或表面,每平方厘米的功率进行还不美满密度超过数太瓦,引发复杂多样的工艺,如同时多光子吸收、雪崩和碰撞电离,造成对玻璃基质高度局域化的破坏,同时几乎不存在能量沉积(只有几微焦甚至更少)。由于每次脉冲所用能量极其适度,对该部位(甚至是聚焦体积)造成的热影响可以忽略不计。这一方法通常被称为“冷消融”,可以用来制造极为精确的3D结构。和其他微制造技术相比,飞秒激光微制造透明材料具有独特优势。

全球玻璃()部

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