水射流激光复合刻蚀陶瓷的研究

来源：激光技术杂志2016年第5期北京时间：

作者：谢兵兵, 袁根福

摘要：为了改善激光直接刻蚀过程中形貌普遍较差的问题，采用水射流激光复合刻蚀的方法，以SiC复相陶瓷和Al2O3陶瓷为研究材料，分析了有无水射流条件下的形貌差异以及不同成分陶瓷的形貌差异，并在此基础上研究了水射流流速对刻蚀深度和蚀除量的影响。结果表明，直接刻蚀时，大量熔渣附于刻蚀表面，刻蚀形貌较差，SiC复相陶瓷60%以上直接气化分解，熔渣较少，形貌稍好于Al2O3陶瓷；复合刻蚀时，刻蚀形貌有所变好，且水射流流速在24m/s时的形貌要好于16m/s时的；水射流流速越大，材料的刻蚀深度和蚀除量越小，流速每增大2m/s时，材料的蚀除量平均减少0.066mm3左右，相同流速下，SiC复相陶瓷的蚀除量比Al2O3陶瓷大0.4mm3左右。此研究对提高刻蚀形貌和分析不同陶瓷的刻蚀机理是有帮助的。

关键词：激光技术, 复合刻蚀, SiC复相陶瓷, Al2O3陶瓷, 水射流