應(yīng)用激光切割加工化學(xué)物質(zhì)的熱擴(kuò)散時間
飛秒激光切割加工的較大特性是與化學(xué)物質(zhì)的熱擴(kuò)散時間對比,激光器單脈沖能夠在*短的時間內(nèi)向型加工區(qū)引入動能。因而照射原材料中的動能在熱擴(kuò)散前,激光器單脈沖就已停止,因而動能沒有在直射地區(qū)內(nèi)的熱擴(kuò)散損害,可獲得高效率生產(chǎn)加工。比如,當(dāng)激光切割加工單脈沖總寬為1000fs時,即便是熱擴(kuò)散系數(shù)很大的金屬材料,熱擴(kuò)散長短也只能10mm,金屬表層消化吸收激光器的地區(qū)也只能數(shù)納米技術(shù);當(dāng)單脈沖總寬為100fs時,激光器直射時的熱擴(kuò)散長短只能lnm,基礎(chǔ)能夠忽視。
因而,因為激光切割加工光點的聚焦管理中心地區(qū)的光密度極高,又無熱擴(kuò)散損害,使這一細(xì)微地區(qū)超過過去激光切割加工所沒法超過的高溫密度高的情況,使*少的原材料氣化得到很高的生產(chǎn)加工精密度。比如針對定壓比熱為0.75×103JkgK-,相對密度為22×103kgm-3的方解石原材料而言單脈沖動能為1uJ的出射激光器在1um3的容積內(nèi)被一瞬間消化吸收所造成的溫度約10K。
若方解石內(nèi)部工作壓力隨溫度轉(zhuǎn)變的速度為2×103Pa/K,則這一溫度所造成的工作壓力可達(dá)到200GPa。在這類工作中標(biāo)準(zhǔn)下,一切化學(xué)物質(zhì)都將在一瞬間內(nèi)轉(zhuǎn)化成汽態(tài)的化學(xué)物質(zhì),保持生產(chǎn)過程。值得一提的是,因為等離子技術(shù)屏蔽掉的逃避提升了動能藕合高效率。