单晶蓝宝石的取决于使用皮秒激光贝塞尔束的晶体定向
Qiuling Wen1,2, Jinhong Chen1,2, Guoqin Huang1,2
1Institute of Manufacturing Engineering, Huaqiao University, Xiamen 361021, China.
Micromachines
|July 8, 2023
概括
使用皮秒贝塞尔激光钻孔和机械裂解的蓝宝石切片显示了晶体方向的依赖性. 最佳的方向 (A2,M2) 产生没有碎片,没有缩的切片,具有高破裂负载.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 激光加工 激光加工 激光加工
- 晶体学 晶体学是指结晶学.
背景情况:
- 蓝宝石的切片对于其应用至关重要.
- 晶体定向对材料加工结果产生重大影响.
- 基于激光的方法提供精度,但需要优化.
研究的目的:
- 调查蓝宝石对晶体方向的依赖性.
- 评估皮秒贝塞尔激光钻探与机械裂纹相结合.
- 分析微孔特性,断裂负荷和表面质量.
主要方法:
- 使用皮秒贝塞尔激光束钻探.
- 结合激光钻探与机械割裂.
- 沿着各种晶体方向 (A1,A2,C1,C2,M1,M2) 检查了蓝宝石样本.
主要成果:
- 在A1,A2,C1,C2,M1方向实现了零碎片和缩的线性切割.
- 观察到取决于方向的微孔特征,断裂负载和断裂截面.
- 根据A2和M2的定位,微孔周围没有裂,而且压力很高 (12.18N,13.57N).
- 在A1,C1,C2,M1方向显示激光诱导的裂,减少断裂负荷.
- 断裂表面对于A1,C1,C2是均的,但对于A2,M1 (粗度~1120nm) 是不均的.
- 使用贝塞尔梁,证明了没有碎片或缩的曲线切片的可行性.
结论:
- 通过贝塞尔激光钻孔和裂变进行蓝宝石切片对晶体方向高度敏感.
- 特定的方向 (A2,M2) 允许高质量,高强度的切割.
- 贝塞尔梁为先进,精确的蓝宝石加工提供了潜力,包括复杂的切片路径.
