【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机械加工，具体涉及一种c/sic纤维增强超高温陶瓷微米级界面的加工方法。
技术介绍
1、研究表明结构表面的粗糙度对界面阻力和气动热有着较大的影响。c/sic纤维增强超高温陶瓷作为表面结构热材料，有着大量的应用。故开展c/sic纤维增强超高温陶瓷微米级加工技术研究，有着重要的应用价值。
2、目前，公开的文献主要集中在金属材料的微米级界面的研究，金属表面使用激光抛光时，表面金属挥发，可获得较好的光洁度。本专利技术针对c/sic纤维增强超高温陶瓷界面加工，采用常规的抛光手段，表面仍会存在微米级的孔洞，微米级界面的加工技术尚处于空白。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术中存在的问题，提供一种c/sic纤维增强超高温陶瓷微米级界面的加工方法，具体是一种c/sic纤维增强超高温陶瓷微米级界面的激光去除加工方法，实现c/sic纤维增强超高温陶瓷，表面微米级加工。
2、本专利技术的目的可以通过以下方案来实现：
3、本专利技术提供了一种纤维增强超高温陶瓷的表面激光加工方法，所述加工方法包括如下步骤：
4、对纤维增强超高温陶瓷采用双激光束时序超脉冲激光抛光，通过控制双脉冲激光频率、延时时间，实现纤维增强超高温陶表面粗糙度的控制。
5、作为本专利技术的一个实施方案，所述纤维增强超高温陶瓷为c/sic纤维增强超高温陶瓷。本专利技术的c/sic纤维增强超高温陶瓷，硬度较大，其大规模陶瓷材料去除，需要采用激光加工，通过常用的表面减
6、作为本专利技术的一个实施方案，双激光束时序超脉冲激光抛光中，激光频率的重频率为20％-80％，优选为55％-65％，更优选为60％。所述c/sic纤维增强超高温陶瓷超精密加工时，激光频率，重频率为60％时，所述c/sic纤维增强超高温陶瓷表面微米级加工效果较好，通过频率选择可以实现纤维增强超高温陶表面粗糙度的控制。双激光可实现去除和修复作用，重频率过低，仅能起到去除作用，不能起到抛光修复效果。
7、激光脉冲能量在水中，会出现激光诱导空泡。空泡在近材料表面出现膨胀和收缩后破裂，发生巨大的冲击波压力。由于陶瓷基体和涂层间热膨胀系数不同，进一步在空泡的冲击下，导致材料表面出现界面脱层、涂层剥落、裂纹等现象(常规的金属界面、非层结构表面不存在该问题)。而增加重频率会增加空泡的生成速率，也会加剧小空泡聚集成大空泡的机会。但水下激光诱导空泡，在材料近壁面溃灭时产生的冲击波又能带动水的流动，将加工过程中产生的颗粒带离加工区域，减少熔融物颗粒、残渣和碎片的沉积，提升抛光效果。本专利技术控制激光重频率合适(重频率55％-65％)，使产生的空泡既能将颗粒带离加工区域，又不破坏材料表面。
8、此外，过多的空泡存在，导致光束出现偏转，严重影响光束的稳定性传播，造成材料对激光能量的不均匀吸收，材料表面出现孔洞现象。
9、作为本专利技术的一个实施方案，双激光束时序超脉冲激光抛光中，延时时间为90-110ps，优选为100ps。该延时时间下，等离子体浓度减小，第二脉冲对等离子体进行加热，进而对材料表面进行再次熔化，从而达到了平整加工的效果，并且大延时时间表面质量比单脉冲的表面质量好，在激光器的选用上，双脉冲激光，合理的激光延时时间选用有利于c/sic纤维增强超高温陶瓷界面光洁度质量。
10、作为本专利技术的一个实施方案，双激光束时序超脉冲激光抛光中，冷却介质为水。在激光加工过程中，需选择合理的冷却介质，本专利技术，通过大量的试验效果对比，冷却介质水，在所示c/sic纤维增强超高温陶瓷超精密加工中冷却效果较好。
11、作为本专利技术的一个实施方案，抛光后的纤维增强超高温陶瓷的粗糙度为0.5-1.5μm，优选为1μm。
12、本专利技术具有如下有益效果：
13、(1)所述c/sic纤维增强超高温陶瓷超精密加工技术，采用双激光束时序超脉冲激光抛光，通过控制双脉冲延时时间实现纤维增强超高温陶表面粗糙度的控制；
14、(2)所述c/sic纤维增强超高温陶瓷超精密加工技术，在激光加工过程中，选择合理的冷却介质、激光频率等参数，实现纤维增强超高温陶表面粗糙度的控制，最终实现c/sic纤维增强超高温陶瓷，表面粗糙度达到微米级。
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1.一种纤维增强超高温陶瓷的表面激光加工方法，其特征在于，所述表面激光加工方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的所述的表面激光加工方法，其特征在于，所述纤维增强超高温陶瓷为C/SiC纤维增强超高温陶瓷。
3.根据权利要求1所述的所述的表面激光加工方法，其特征在于，双激光束时序超脉冲激光抛光中，激光频率的重频率为20％-80％。
4.根据权利要求3所述的所述的表面激光加工方法，其特征在于，双激光束时序超脉冲激光抛光中，激光频率的重频率为55％-65％。
5.根据权利要求1所述的所述的表面激光加工方法，其特征在于，双激光束时序超脉冲激光抛光中，延时时间为90ps-110ps。
6.根据权利要求1所述的所述的表面激光加工方法，其特征在于，双激光束时序超脉冲激光抛光所用的冷却介质为水。
7.根据权利要求1所述的所述的表面激光加工方法，其特征在于，抛光后的纤维增强超高温陶瓷的表面粗糙度为0.5-1.5μm。
【技术特征摘要】
1.一种纤维增强超高温陶瓷的表面激光加工方法，其特征在于，所述表面激光加工方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的所述的表面激光加工方法，其特征在于，所述纤维增强超高温陶瓷为c/sic纤维增强超高温陶瓷。
3.根据权利要求1所述的所述的表面激光加工方法，其特征在于，双激光束时序超脉冲激光抛光中，激光频率的重频率为20％-80％。
4.根据权利要求3所述的所述的表面激光加工方法，其特征在于，双激光束时序...
【专利技术属性】
技术研发人员：许泉，傅建明，唐海敏，刘广，刘思禹，伍彬，许斌，许自然，张迪，
申请(专利权)人：上海机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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