【摘 要】
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陶瓷基复合材料因其优异的散热性能、绝缘性、热膨胀系数和物理硬度等,适用于大功率电力电子模块、航空航天和军工电子等领域,但由于在传统加工过程中易出现崩边、层间撕裂等缺陷,且无法实现微孔加工,限制了其应用.针对氧化铝陶瓷高质量微孔加工的需求,采用红外皮秒激光作为光源对氧化铝陶瓷进行了打孔试验研究,分析了激光功率、离焦量和扫描速度等工艺参数对微孔锥度、热影响区和重铸层的影响,通过微观图像讨论了激光加工氧化铝陶瓷的作用机理.经过工艺优化,在功率18 W、扫描速度500 m m/s、重复频率100 k H z、正离
【机 构】
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五邑大学智能制造学部,广东江门529000;广东粤港澳大湾区硬科技创新研究院,广东广州510000;香港科技大学机械及航空航天工程系,香港999077
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陶瓷基复合材料因其优异的散热性能、绝缘性、热膨胀系数和物理硬度等,适用于大功率电力电子模块、航空航天和军工电子等领域,但由于在传统加工过程中易出现崩边、层间撕裂等缺陷,且无法实现微孔加工,限制了其应用.针对氧化铝陶瓷高质量微孔加工的需求,采用红外皮秒激光作为光源对氧化铝陶瓷进行了打孔试验研究,分析了激光功率、离焦量和扫描速度等工艺参数对微孔锥度、热影响区和重铸层的影响,通过微观图像讨论了激光加工氧化铝陶瓷的作用机理.经过工艺优化,在功率18 W、扫描速度500 m m/s、重复频率100 k H z、正离焦量0.5 m m的加工参数下,获得了直径100μm、厚度0.2 mm、锥度<6°、无表面微裂纹的微孔.
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