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水导激光加工金刚石材料的物理机制与工艺参数优化研究
目录
内容简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.1.1水导激光加工技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
1.1.2金刚石材料特性及应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
1.1.3水导激光加工金刚石材料的研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
1.2国内外研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
1.2.1激光加工金刚石材料的研究历程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
1.2.2水导激光加工技术的研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
1.2.3工艺参数优化研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
1.3本研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
1.3.1主要研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
1.3.2研究目标与创新点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
水导激光加工金刚石材料的物理机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
2.1水导激光加工原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
2.1.1水导激光系统组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
2.1.2激光与物质相互作用基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
2.1.3水导激光能量传输特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
2.2激光与金刚石相互作用机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
2.2.1金刚石的物理化学特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
2.2.2激光照射下金刚石的材料去除机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
2.2.3温度场、应力场对材料去除的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46
2.3水导激光加工金刚石材料的特性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48
2.3.1水导激光加工金刚石的优缺点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49
2.3.2水导激光加工对金刚石表面质量的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．53
2.3.3水导激光加工金刚石的工艺窗口分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56
水导激光加工金刚石材料的工艺参数优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57
3.1实验方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60
3.1.1实验设备与材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61
3.1.2实验参数设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68
3.1.3实验方法与过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69
3.2关键工艺参数对加工效果的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72
3.2.1激光功率对加工效果的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73
3.2.2激光脉冲宽度对加工效果的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74
3.2.3扫描速度对加工效果的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77
3.2.4聚焦距离对加工效果的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．79
3.2.5水流参数对加工效果的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82
3.3工艺参数优化方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．87
3.3.1正交试验设计方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．91
3.3.2响应面法优化工艺参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．92
3.3.3神经网络优化工艺参数．．．．．．．．．．．
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