准分子激光加工陶瓷表面形貌的分形特性

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Yb∶YAG表层增益陶瓷板条波前畸变数值模拟

Ｆｉｇ１Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｏｆｓｕｒｆａｃｅｇａｉｎｓｌａｂａｎｄｌａｓｅｒｂｅａｍｐａｔｈ
２２Ｙｂ＋３掺杂离子的扩散行为
２２１Ｙｂ＋３离子的浓度分布
从热力学平衡的角度看，激活离子在烧结过
程中不可避免地会从高浓度区域向低浓度区域扩
散。通常，离子扩散的距离取决于加热时间和温
本文基于表层增益激光板条结构，结合陶瓷板条的特性，对Ｙｂ∶ＹＡＧ表层增益陶瓷激光板条的静态波前畸变进行分析及数值模拟，研究扩散行为对输出光束波前畸变的影响。２理论模型２１表层增益陶瓷板条结构
图１为表层增益模块的基本结构，以及板条内部的光束传输光路示意图。现阶段表层掺杂板条的制作工艺，是将未掺杂的ＹＡＧ晶体与掺杂晶体在大面上键合在一起，有明显的键合界面。而陶瓷板条则是先将掺杂与未掺杂的ＹＡＧ陶瓷粉体铺设成三明治结构，再烧结成型，不存在键合界面。板条大面
ｇａｉｎＹｂ∶ＹＡＧｃｅｒａｍｉｃｌａｓｅｒｓｌａｂ
Ｙｂ∶ＹＡＧ
Ｌ／ｍｍ１２０
ｄ／ｍｍ２
ａ／ｍｍＡ／ａｔ％
０２
１
ｎ０１８１５３
３１Ｙｂ＋３离子浓度及折射率分布模拟结合表１的板条基本参数以及上述公式，对板
条烧结后的掺杂浓度及折射率进行计算，结果如图２、图３所示。由图可得，由于扩散行为，掺杂离子向未掺杂区进行扩散，扩散范围在１００μｍ左右，在初始界面处掺杂浓度降至原先的５０％。陶瓷板条折射率在掺杂交互界面延扩散方向，缓慢降低。
度，如菲克扩散定律所述。通过在更高的温度和／
或更长的时间加热［１８－１９］，离子会进一步扩散到整

【国家自然科学基金】_表面分形特征_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801

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孔隙结构 1 多重分形谱 1 外源染色体 1 均方根测度 1 吸附/脱附 1 吸附 1 古尔班通古特沙漠 1 功率谱维数 1 力学行为 1 分维 1 分形结构 1 分形特征 1 分形模拟 1 分形插值 1 分形吸附等温线 1 低浊水 1 代换系 1 三维地貌 1 三维 1 weierstrass-mandelbrot(w-m)曲面 1 tio_2纳米颗粒 1 tio2纳米颗粒 1
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分形表面分形结构分形特性分形截距低浓度废水仿生培养三维立体构建 sem扫描 matlab程序 gis abr
推荐指数 5 5 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
推荐指数 6 4 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

准分子激光推退火工艺

准分子激光推退火工艺引言：准分子激光推退火工艺是一种新型的表面处理技术，它可以在不改变材料化学成分的情况下，通过激光的高能量作用，使材料表面发生微观结构变化，从而改善材料的性能。

本文将从工艺原理、应用领域和未来发展等方面进行介绍。

一、工艺原理准分子激光推退火工艺是利用激光的高能量作用于材料表面，使其发生微观结构变化，从而改善材料的性能。

具体来说，激光束在材料表面形成微小的熔融区域，使材料表面温度瞬间升高到数千摄氏度，然后迅速冷却，形成微观结构变化。

这种变化可以使材料表面形成一定的晶粒尺寸和晶界，从而改善材料的硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能。

二、应用领域准分子激光推退火工艺在材料表面处理领域有着广泛的应用。

首先，它可以用于金属材料的表面处理，如不锈钢、钛合金等。

通过激光的高能量作用，可以使金属表面形成一定的晶粒尺寸和晶界，从而提高金属的硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能。

其次，准分子激光推退火工艺还可以用于半导体材料的表面处理，如硅、镓、锗等。

通过激光的高能量作用，可以使半导体材料表面形成一定的晶粒尺寸和晶界，从而提高半导体材料的导电性、光电性等性能。

此外，准分子激光推退火工艺还可以用于陶瓷材料、玻璃材料等非金属材料的表面处理。

三、未来发展准分子激光推退火工艺是一种新型的表面处理技术，目前还处于发展初期。

未来，随着科技的不断进步和应用领域的不断扩大，准分子激光推退火工艺将会得到更广泛的应用。

同时，随着材料科学的不断发展，准分子激光推退火工艺也将不断完善和优化，从而更好地满足不同材料的表面处理需求。

结语：准分子激光推退火工艺是一种新型的表面处理技术，它可以在不改变材料化学成分的情况下，通过激光的高能量作用，使材料表面发生微观结构变化，从而改善材料的性能。

目前，准分子激光推退火工艺已经在金属材料、半导体材料、陶瓷材料、玻璃材料等领域得到了广泛的应用。

未来，准分子激光推退火工艺将会得到更广泛的应用，并不断完善和优化，从而更好地满足不同材料的表面处理需求。

准分子激光加工与研磨加工Al2O3陶瓷表面形貌的比较

（昌大学机电工程学院；南江西南昌３０３）３０１
摘要：采用了准分子激光和研磨两种不同的加工方法，微构件常用的Ａ，陶瓷材料表面构建表面微观形在１０貌．通过表面轮廓仪测量加工试件表面形貌，采用自行研制的表面形貌参数表征系统进行表面形貌统计参数计算．
提供重要参考依据．关键词：表面形貌；准分子激光加工；研磨加工；Ｉ，Ａ陶瓷０中图分类号：ＨＩ７１Ｔ．１文献标识码：Ａ
Ｃｏｐａｉｏｓｏｈ２３ＣｅａｉｕｆｃｐｇａｈｍｒｓｎｎｔｅＡＩ０ｒｍｃＳｒａｅＴｏｏｒｐｙＰｒｃｓｅｙＥｘｉｅｓｒａｄＧｒｎｉｏｅｓｄｂｃｍｒＬａｅｎｉｄｎｇ
ａｄｔｅｄｔｅｅｐｏｅｓｄｗｔｈｏｔａｅＭａｌｂｈｅｕｔｈｗｔａｅｖｕｓｏ、、Ｚｏｅｅｃｍｅｎｈａａｗｒｒｃｓｅｉｔｅｓｆｒｔ．ＴｅｒｓｌｓｏｔｈａｅｆｈｗａｓｈｔｌＲＲｑ口ｆｈｘｉｒｔ
ＡｂｔａｔＥｃｍｅａｅｅｔｒｇａｄｇｉｄｎａｅｆｒｄｏｈｕａｅｆＡＩ０３ｃｒｍｉｉｈｉｓｄｓｒｃ：ｘｉｒｌｓｒｔｘｕｎｎｒｎｉｇｗｓｐｒｍｅｎｔｅｓｒｃｓｏ２ｅａｃｗｈｃｓｕｅｉｏｆｒｇｌｒＭＳｙｔｅｍｅｎｆｕａｅｐｏｌｑｉｍｅｔｈｃｉｅｕａｅｗａａｕｅｎｈｔｔｔｅｕａｌｉＭＥｙｎ．Ｂａｓｏｒｃｒｆｅｅｕｐｎ，ｔｅｍａｈｎｄｓｒｃｓｍｅｒｄａｄｔｅｓｉｉｈｓｆｉｆｓａｓ・ｃａａｔｒｏｕａｅｔｐｇａｈｓｃｌｕａｅ．Ｉｉａｔｌ，ｔｅｅｆｃｎｔｅｓｒａｅｔｐｇａｈｆｈｆｌｒａｐｍｅｅｆｒｃｏｒｐｙｗａａｃｌｔｄｎｔｓｒｉｅｈｆｔｕｃｏｐｙｏｅｓｍｅｓｆｏｈｃｅｏｈｆｏｒｔｌｍａｅａｗｓａａｙｅｙｄｆｒｎｒｃｓｉｇｍｅｏｓｈａｕｆｓｒｃａａｔｒａｉｈｔａｒｏ・ｔｒｌａｎｚｄｂｉｅｅｔｐｏｅｓｔｄ，ｔｅｖｅｏｕａｅｐｍｅｅｒｔｍｅｉｍｅｎＲ，ｏｔｉｌｎｈｌｆｒｃｍｅｎｓｕｅｒｕｈｅｓＲ口ａｄｇａｉｎｏｔａ・ｑａｅｖｕｑｗｒｓｄｔｐｒｃａｅｔｅｓｒａｅｔｐｇａｈａ・ｑａｏｇｎｓｒｎｄｅｔｏ・ｎｓｕａｅｅｅｕｅｏａｐｅｉｔｈｕｃｏｒｐｙ，ｒｒｍｅｒｌｆｏ

分形理论及其在机械工程中的应用

分形理论及其在机械工程中的应用引言分形理论是20世纪80年代提出的一种新的数学研究领域，它提出了一种全新的描述自然界和社会现象的数学模型。

分形理论的提出对科学领域产生了深远的影响，不仅在自然科学中有广泛的应用，而且在工程领域也有着重要的意义。

本文将介绍分形理论的基本概念及其在机械工程中的应用。

一、分形理论的基本概念1. 分形的定义分形是指在任意尺度下具有相似结构的图形或物体。

换句话说，分形是一种具有自相似性质的几何图形，即无论是放大还是缩小，都具有相同或相似的形状。

这种自相似性是传统几何图形所不具备的特征，因此分形具有特殊的几何结构特征。

2. 分形的特征分形具有以下几个显著特征：（1）分形维数：分形物体的维数可以是小数或者非整数。

这与传统的欧几里德几何中的整数维度有着本质的区别。

分形维数也被称为“分形量度”，用来描述分形图形的粗糙程度或者曲折程度。

（2）分形的不规则性：分形图形通常具有不规则性和复杂性，无法用传统的几何图形来精确描述。

（3）分形的自相似性：分形图形在各种尺度上都具有相似的结构，这是其与传统几何图形最大的区别。

以上特征使得分形成为一种新型的几何结构，有着广泛的应用前景。

二、分形理论在机械工程中的应用1. 分形表面处理技术分形理论在机械工程中的应用最为广泛的领域之一就是表面处理技术。

利用分形理论，可以设计出具有特定粗糙度和摩擦特性的表面结构，从而实现对摩擦、磨损和润滑等性能的控制。

传统的表面处理方法往往要求加工具有规则的结构，而分形表面处理技术则可以通过模拟自然界中的分形结构，设计出更为复杂和多样化的表面形貌。

2. 分形几何构型在机械设计中的应用分形理论提出的自相似性概念在机械设计中也有着重要的应用。

在机械零部件的设计过程中，通过引入分形几何构型，可以实现对结构的自相似性设计，提高零部件的疲劳寿命和强度，改进结构的性能。

分形几何构型还可以用来设计具有分形特性的传感器和控制器等机电一体化系统，提高系统的精度和稳定性。

准分子激光技术在微纳加工中的应用及优劣分析

准分子激光技术在微纳加工中的应用及优劣分析随着微纳技术的不断发展，微纳加工技术逐渐成为了各行业的热门话题，因为微纳加工技术可以在更小的尺度下实现更高精度的加工。

而准分子激光技术，作为一种高能量密度的光源技术，被广泛应用于微纳加工领域。

本文将对准分子激光技术在微纳加工中的应用及其优劣进行分析。

一、准分子激光技术概述准分子激光技术是一种高能量、高功率的激光技术，它利用外部电源或荧光材料来激发激光器中的活性物质，产生高功率、高亮度、狭窄线宽的谐振光束。

准分子激光器主要有CO2激光器、Nd: YAG激光器、ArF激光器等，其中ArF激光器具有波长短、能量密度高、光束质量好等优点，被广泛应用于微纳加工。

二、准分子激光技术在微纳加工中的应用1.微加工制备准分子激光技术可以实现微米级的加工制备，如在光刻技术中用于制备微处理器、光电子器件、传感器等。

此外，也可以用于精细加工工业零件、化合物金属等微纳结构，用于制造在微米级别下非常耐用的滚轮、刀片等构件，应用广泛。

2.微拓扑加热准分子激光技术还可以实现微米级的加热，利用微米级的热点区域达到微拓扑加热的效果，不仅可以用于微型线圈的加热，还可以用于微流控芯片等微型实验室领域的研究。

三、准分子激光技术在微纳加工中的优劣分析1.优点（1）准分子激光器具有高功率密度和高能量密度，可以在几微米的尺寸范围内进行加工，达到高加工精度的效果。

（2）准分子激光器产生的光束具有高方向性和亮度，质量高，可以实现对特定材料的加工，提高加工效率。

（3）准分子激光器具有高效的内能输入功率，光能转换率比较高，可以用较少的能量实现较高的功效。

2.缺点（1）准分子激光器设备成本高，可用性和生产效率低。

（2）准分子激光器加工效率相对低，占据的加工时间较长，导致加工的成本较高。

（3）准分子激光器的设备体积大，不便于在生产线上实现无缝连接。

结论：准分子激光技术具有高加工精度、高效率、稳定性等优点，在微纳加工领域中有着广泛应用。

表面微观形貌的测量及其表征

重庆大学硕士学位论文表面微观形貌的测量及其表征姓名：李志强申请学位级别：硕士专业：机械制造及其自动化指导教师：陈小安 20060501
重庆大学硕士学位论文
中文摘要
摘
要
一个制件表面的微观几何形貌特性在很大程度上影响着它的许多技术性能和使用功能，而近年来科技的发展对各种纳米器件表面精度提出了越来越高要求，如对半导体掩膜、磁盘等均已提出粗糙度的均方根小于 1nm 的表面要求，这给科研人员提出了纳米级表面的测量和表征的问题。扫描隧道显微镜（STM）作为一种基于量子隧道效益的新型高分辨率显微镜，是纳米测量学的基本工具，其在表面形貌研究、生命科学及纳米制造等领域都有较广的应用。扫描隧道显微镜为人们在纳米尺度上去研究表面提供了有力的工具。因此，研究扫描隧道显微镜在表面形貌检测上的应用以及表面形貌的表征的研究具有重大的意义。本文以 STM IPC-205B 型扫描隧道显微镜为测量工具，对其在微观表面形貌检测上的应用进行了研究并开发了相应的程序。对表面形貌评价表征理论进行了研究，对 motif 形貌表征方法进行了研究探讨。本文的主要研究内容如下：（1）对扫描隧道显微镜原理进行了分析，分析其优缺点及其应用领域。分析了 STM IPC-205B 型扫描隧道显微镜各主要部分的性能，对其采集的数据格式进行了分析，并针对不同的数据格式提出了针对粗糙度分析的不同数据处理方法。同时针对 STM IPC-205B 型扫描隧道显微镜的特点，提出在进行粗糙度分析之前对采集的表面新貌数据进行一定的滤波处理，以减少噪声的影响。（2）阐述了传统的基于轮廓中线的粗糙度提取理论，并研究了基于形貌中面的三维粗糙度评价理论。并利用所编写的程序对扫描隧道显微镜采集的数据进行二、三维的粗糙度分析，得到的结果显示从统计学看，三维粗糙度评价更具有稳健性。（3）对二维 motif 方法进行了阐述，并对目前三维 motif 方法的发展进行了研究。对 Barre´ 的基于分水岭算法的三维 motif 方法进行了研究，并提出了的三维 motif 合并的具体方法和准则。对三维 motif 方法的进行了实例应用，展示了其独到之处。（4）采用 Visual C++6.0 为编程软件，开发针对 STM IPC-205B 型机的粗糙度分析软件，包含基于轮廓中线二维粗糙度评价、基于形貌中面的三维粗糙度评价、二维及三维 motif 方法，以及数据处理功能。关键词：扫描隧道显微镜，表面形貌，粗糙度，波纹度，motif 方法

分形理论在无机材料中的应用

分形理论在材料中的应用1 分形理论简介Fractal 一词,源于拉丁文Fractus。

原译为“不规则的”或“破碎的”,但通常把它译为“分形”。

近年来,分形一直是国内外有关学者们的研究热点,它的应用性研究逐渐被渗透至物理、数学、化学、生物、医药、地震、冶金,甚至哲学、音乐与绘画等各个领域。

1. 1 分形理论的提出众所周知,普通的几何对象具有整数维数。

例如:点为零维,线为一维,面为二维,立方体为三维。

然而,自然界中真实的线、面并不总是光滑的,许多物体的形状也是极不规则的,例如连绵起伏的山脉轮廓线、曲折蜿蜒的江河川流、变幻无常的浮云,以及令人眼花缭乱的繁星等等。

同样,这种现象在材料科学中也很普遍,如:高分子的凝聚体结构、材料固体裂纹、电化学沉积等等,这些都是难于用欧氏几何学加以描述的。

对于诸如具有此类几何结构的体系,如何进行定量表征呢? 随着人类对客观世界认识的逐步深入,以及科学技术的不断进步,象传统数学那样把不规则的物体形状加以规则化,然后进行处理的做法已不能再令人满意了。

于是,在七十年代中期,分数维几何学应运而生[1 ] 。

整数与分数维集合的几何测度理论,早在本世纪初已由纯数学家们发展起来。

但谈到分数维几何学的创始人,则首先当推法国数学家曼德尔布罗,他在总结了自然界中的非规整几何图形后[2 ] ,于1975 年第一次提出分形这个概念。

此后,分形在不同学科领域中被广泛地应用起来; 直至1982 年德尔布罗出版了他的专著《The Fractal Geomet ry of Nature》则表明分形理论已初步形成[3 ] 。

1. 2 自相似性分形结构的本质特征是自相似性或自仿射性。

自相似性是指:把考察的对象的一部分沿各个方向以相同比例放大后,其形态与整体相同或相似。

简单地说,就是局部是整体成比例缩小的性质。

形象地说,就是当用不同倍数的照相机拍摄研究对象时,无论放大倍数如何改变,看到的照片都是相似的(统计意义) ,而从相片上也无法断定所用相机的倍数,故又称标度不变性或全息性。

【国家自然科学基金】_表面微形貌_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140803

2012年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
科研热词鲨鱼皮高精度锰酸镧锌表面改性表面化学态草甘膦锆脉冲激光结构纳米长链粉末-溶胶法磁电阻磁控溅射法碳纳米管界面增强作用甲醛吸附激光珩磨激光微造型溶胶-凝胶生物玻璃温度场氧化锌气敏特性气敏元件数值模拟摩擦学性能性能微造型微米沟槽弹坑干燥技术巨磁电阻薄膜复合减阻壳聚糖合成生物复制成形厚膜匀胶速度制备凸轮几何形貌 ca0.4sr0.6bi4ti4o15 alooh溶胶
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
原子力显微形貌压电陶瓷力学性能准分子激光不锈钢不诱钢 y2o3 ni60粉末 fe3si 304不锈钢 0cr18ni9不锈钢
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2011年科研热词激光熔覆显微形貌黄铁矿晶须鲨鱼皮高温摩擦磨损风化溶蚀阳极氧化长石长白山火山镁合金铝合金铅金红表面形貌自组织机理腐蚀性能耐磨性织构化纳米片纳米复合镀层纳米压痕粉彩颜料空泡腐蚀空化硬度硅化物渗层砷电镀ni-sic复合层电流密度电化学腐蚀生物复制成形溶胶凝胶法溶剂热法渗硅机理氧化铝气相沉积标型意义有机-无机杂化膜显微结构显微组织显微硬度抗腐蚀性能扫描电镜微观形貌微电铸微形貌观测局域表面等离子体共振奥氏体不锈钢多道涂层多孔氧化铝模板呈色机理取向生长推荐指数 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

准分子激光加工工艺参数与修饰表面形貌参数的关系

微摩擦问题是微型机械发展中遇到的关键问题之
ＰａａｅｅｓａｄＭｏｉｅｕｆｃｐｇａｙＰａａｅｅｓｒｍｔｒｎｄｆｄＳｒａｅＴｏｏｒｐｈｒｍｔｒｉ
ＬａｉｇＬｕＹｉｇｉｏｂｎｉｎＸｉ
（ｃｏｌｆｃａｉｌｎｌｔｃｌｎｉｅｒｇＮｎｈｎｎｖｒｔ，ａｃａｇＪｎｘ３０２，ｈａＳｈｏｏｈｎｃｄＥｅｒａＥｇｎｅｉ，ａｃａｇＵｉｓｙＮｎｈｎａｇｉ３０９Ｃｉ）Ｍｅａａｃｉｎｅｉｉｎ
维普资讯
２００６年５月第５期（总第１７期）７
润滑与密封
ＬＵＢＲＩＣＡＴＩＯＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｍａ０ｙ２０６
Ｎ．（ｅａＮ．７）ｏ５ｓｒｌｏ１７ｉ
准分子激光加工工艺参数与修饰表面形貌参数的关系
ＡｂｔａｔＭｏｉｉｇｓｒａｅｔｐｇａｈａｅｕｅｏｄｃｅｓｎｏｔｏｈｃｏｔｉｏｏｉａｅａｉｒＥｘｉｒｌ－ｓｒｃ：ｄｆｎｕｆｃｏｏｒｐｙｃｎｂｓｄｔｅｒａｅａｄｃｎｒｌｅｍｉｒｒｂｌｇｃｌｂｈｖｏ．ｃｍｅａｙｔ
ｓｒｔｘｕｉｇｗａｅｏｍｅｎｔｅｓｒａｅｆＡ１０３ｃｒｍｉｔａｏｓｏｒｃｓｉｇｐｒｍｅｅｓＴｈｅａｉｎｈｐｆｅｅｔｒｎｓｐｒｒｄｏｈｕｃｓｏ２ｅａｃｗｉａｖｒｕｆｐｏｅｓｎａａｔｒ．ｅｒｌｔｏｓｉｓｏｆｆｈｉｍｏｉｅｕａｅｔｐｇａｈａａｔｒｎｘｉｒｌｓｒｐｏｅｓｎａａｔｒｒｎｌｚｄ．ｈｅｕｔｎｉａｅｔａｄｆｄｓｒｃｏｏｐｙｐｒｍｅｅｓａｄｅｅｍｅａｅｒｃｓｉｇｐｒｍｅｅｓｗｅｅａａｙｅＴｅｒｓｌｉｄｃｔｈｔｉｆｒｓｔｅｒｅａｉｎｈｐｅｗｅｎｔｅｅｃｍｅａｅｒｃｓｉｇｐｒｍｅｅｓａｄｔｅｍｏｉｅｕａｅｔｐｇａｈａａｔｒ．ｈｒａｅｒｌｔｏｓｉｓｂｔｅｈｘｉｒｌｓｒｐｏｅｓｎａａｔｒｎｈｄｆｄｓｒｃｏｏｐｙｐｒｍｅｅｓｅｉｆｒＴｅｅｅｇｅｓｔｆｅｃｍｅａｅｓｄｒｃａｉｏｐｏｌｅｇｔａｔｍｅｉｖｒｇｅｕｌｒｏａｕｎｒｃａｉｎｈｎｒｙｄｎｉｏｘｉｒｌｓｒｉｉｅｔｒｔｔｒｆｅｈｉｈｒｈｔｃａｅａｅ，ｑａ—ｏｔｖｌｅａｄｆａｔｌｄｍｅ－ｙｏｉｉｓｏａｄｉｖｒｅｒｔｏｃｒｙｎａａｉｙｃｅｃｅｔＷｉｈｎｒａｅｏａｅｅｓｔｔｅｗａｅａｄｄｌａｅｄｇｅｓｉｎ，ｎｎｅｓａｉｔａｒｉｇｃｐｃｔｏｆｉｎ．ｔｔｅｉｃｅｓｆｌｓｒｄｎｉｏｉｈｙ，ｈｖｎｅｉｔｅｅｉｃｒｉｃｅｓｄ，ｈｈｒｅｅｈｎｅｉｌｔｅｐｏｏｔｎｏａｒｉｇａｅｓｄｃｅｓｄｎｒａｅｔｅｓａｐｄｇｅｃａｇｓａｌｔｅ，ｈｒｐｒｉｆｃｒｙｎｒａｉｅｒａｅ．ｒｔｏＫｅｗｏｄ：ｘｉｒｌｓｒｐｏｅｓｎｐｏｅｓｎａａｔｒ；ｕａｅｔｐｇａｈａａｔｒ；Ａ１Ｏ３ｃｒｍｉｙｒｓｅｃｍｅａｅｒｃｓｉｇ；ｒｃｓｉｇｐｒｍｅｅｓｓｒｃｏｏｒｐｙｐｒｍｅｅｆｓ２ｅａｃ

准分子激光工艺参数与修饰表面形貌的关系

= . > 7? @ &#" / 准分子激光器，其基本参数为：输出激光波长 !( ’ A 4，单脉冲最大能量 #&" 4 B，脉宽
收稿日期： !"" #$" %$& #；修订日期： ! "" #$" ’$! ( 基金资助：国家自然科学基金资助项目（# "! %# "%& ）
作者简介：刘莹（ &) #% $ ），女，江西南昌人，教授，博导，主要从事微机械与微摩擦学研究。
!) 刘莹等：准分子激光工艺参数与修饰表面形貌的关系 ! ! ! !! ! ! !! ! ! !! ! ! !! ! ! ! !! ! ! !! ! ! !! ! ! !! ! ! !! ! ! !! ! ! ! !! ! ! !! ! ! !! ! ! !! ! ! !! ! ! ! !
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小波系数表征机械加工表面分形特征的计算方法

形函数构造典型曲线，采用工程常用的三种小波基函数，通过小波分解提取小波系数，并将在不同分解尺度和阶数下计算出的分形维数进行对比分析和验证，选择出计算分形维数精度较高的小波基函数和分解尺度。用该方法对车削和铣削加工的结合
面实验试件表面形貌的分形维数进行计算，价了表面形貌的分形特征。评
ｂｓｄｏｅＭｊｍａ－ｈｓａａｔｌｕｃｉ．ＴｅｃｌｌｔａｔｉｎｉｎｒｎｌｅｎａｄｔｄｕｉｇａｅｎｔａｕｄｒｕｈｎｆｃｎｔｎｈａｕａｅｆｃａｄｈＢｒａｆｏｃｄｒｌｍｅｓｓｅａａｚｄａｄｖｉａｓｏａｙｌｅｎ
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准分子激光表面形貌修饰技术

ｃｎｈｉｅ．
Ｋｅｏｒｓ：ｅｃｍｅａｅ；ｕｆｃｅｔｒｎｍｉｒｏｏｒｐｙｙＷｄｘｉｒｌｓｒｓｒａｅｔｘｕｉｇ；ｃｏｔｐｇａｈ
准分予激光器是继Ｃ光器、ＡＯ激ＹＧ激光器之
后的第三类主要的材料加工用工业脉冲式激光器，
置，拓宽了整个激光加工的应用范围，尤其在微细加工、材料和高分子材料加工等方面具有红外激脆性
光及其它加工技术无法相比的优越性。另外，加其工对象，高分子材料之外，在陶瓷、璃、除还玻金属等
加工中发挥威力。
ＹＧ等激光相比，Ａ准分子激光基本属于冷光源，从而在微细加工方面极：展潜力。采用准分子激具发光，可进行其他加工方法所不能达到的高精度、高质量加工，其超微细加工性能，处于加工技术之冠的位
地结合起来，利用高分辨率的准分子激光束结合数
ｄｓｕｓｄｔａｘｉｌｒａｅｓｄｔｕｆｃｃｏｔｘｕｉｇＴｉｃｏｆｃｉｎｐｒｒｎｅｎｔｅｓｒｃｓｏ２ｅａｃｂ — ｉｃｓｅｈｔｅｅｕｅｓｒｉｕｅｏｓｒｅｍｉｒｅｔｒｎ．ｌｍｉｒｒｔｅｆｍａｃｓｏｈｕａｅｆＡＩ０３ｃｒｍｉｅｌｓａｅｉｏｏｆ
维普资讯
第２卷第５期６
２００６年１月０
江

光敏陶瓷材料的超快光学特性研究

光敏陶瓷材料的超快光学特性研究引言：光敏陶瓷材料是一种能够通过光激发发生可逆的光-物质相互作用的材料。

在过去的几十年中，光敏陶瓷材料在光学功能材料领域中引起了广泛的关注。

其超快光学特性的研究，尤其是其在超快激光技术中的应用，对于光学信息存储、超快激光器、光学计算等领域具有重要意义。

本文将对光敏陶瓷材料的超快光学特性进行深入研究和探讨。

一、光敏陶瓷材料的定义和性质光敏陶瓷材料是一种在紫外可见光波段下呈现非线性光学响应的材料。

它们具有高度吸收光波段、瞬态吸收、非线性光学效应等特点。

光敏陶瓷材料的特点使其在激光器和光控开关等器件中具有广泛的应用前景。

二、光敏陶瓷材料的来源和制备方法光敏陶瓷材料可由多种材料制备而成，如玻璃、陶瓷和聚合物等。

制备光敏陶瓷材料的方法包括溶胶-凝胶法、热处理法和电化学方法等。

这些方法能够有效地控制材料的组分、结构和形貌，从而实现对光敏陶瓷材料的光学性能的调控。

三、光敏陶瓷材料的超快光学特性研究方法光敏陶瓷材料的超快光学特性研究需要借助于激光光谱学、超快光学成像等先进技术。

其中，激光光谱学能够提供光学特性的光谱信息，包括吸收谱、发射谱和非线性光学响应等。

超快光学成像则能够实时观察超快光学过程的演变，帮助揭示光敏陶瓷材料的光激发过程以及光与物质相互作用的机制。

四、光敏陶瓷材料的超快光学特性研究进展及应用近年来，光敏陶瓷材料的超快光学特性研究取得了许多重要的进展。

通过研究光敏陶瓷材料的吸收特性和发射特性，科研人员成功地实现了光学信息存储、光开关、光学计算等领域的一些应用。

此外，光敏陶瓷材料还被应用于超快激光器的控制和调节等方面，为超快激光技术的进一步发展提供了新的可能性。

五、光敏陶瓷材料的应用前景光敏陶瓷材料具有广泛的应用前景。

随着技术的不断发展和改进，光敏陶瓷材料在光学信息存储、超快激光器和光学计算等领域的应用将得到进一步的拓展。

此外，光敏陶瓷材料还可以用于光控开关和光传输等器件的制备，为光通信技术和光电子技术的发展做出重要贡献。

分形理论在材料科学中的应用

分形理论在材料科学中的应用分形理论是一种追求深刻而统一的自然解释的数学分支，其研究的对象是那些几何结构像自我相似的物体。

分形理论从诞生起就与材料科学密不可分，它在材料科学中的应用是广泛而深刻的。

材料科学是一门研究物质结构性质和性能的学科，材料学的发展离不开新理论、新技术的探索和开发。

分形理论作为一种先进的数学理论，发展迅速，在材料科学中的应用也日益广泛，本文将探讨分形理论在材料科学中的应用。

一、分形几何理论简介分形几何学课程的主要目标是回答什么是分形，以及在什么情况下什么样的对象可以被称为分形。

常见的分形物体包括科赫曲线、曼德勃罗集、谢尔宾斯基地毯等。

在讨论分形时，一个基本的概念是“自相似”，描述同一对象中的小结构类似于大结构。

自相似的对象是由被称为“自相似维数”的特殊尺寸描述的。

自相似维度介于整数维度和集合的哈斯多夫维度之间。

哈斯多夫维度是被认为是分形集合最重要的指标之一，它给出了一个度量对象粗糙度的方法，可以用于分类不同形状、硬度与裂缝的固体材料。

二、分形理论在材料科学中的应用（一）材料表面形貌的分形特征材料的表面形貌是材料科学中一个常见而重要的研究对象。

通过建立表面拓扑模型，测量表面拓扑参数，描述表面形貌，可以对材料的摩擦、润湿性、光学特性、尺寸效应等性质进行定量分析。

分形理论研究表明，材料表面的粗糙度和自相似特征与材料的结构性质相关。

对于金属、陶瓷、高分子材料和纳米材料等材料，分形理论可以用于描述其表面自相似维数，预测其表面性质和材料工艺的可行性。

（二）材料内部结构分析材料科学中，材料内部的结构也是一个重要的研究方向。

分形理论可以分析材料内部的结构及其形成原因，常用于研究材料中的晶体缺陷、孔隙、裂缝、界面等，并通过研究分形维数预测材料的物理性质与力学性能。

从分形物理学角度来看，分形维度可以量化多相材料中的结构，例如多孔介质、颗粒团簇或复合材料的孔隙和颗粒的分布。

对于孔隙研究，孔隙的分形维度能够揭示材料的孔隙形状及其沟通性，预测材料的力学性能，同时也可用于描述氧化物、半导体和金属膜中界面多孔性质。

表面粗糙度理论与标准的发展

1. 表面粗糙度理论与标准的发展表面粗糙度标准的提出和发展与工业生产技术的发展密切相关，它经历了由定性评定到定量评定两个阶段。

表面粗糙度对机器零件表面性能的影响从1918年开始首先受到注意，在飞机和飞机发动机设计中，由于要求用最少材料达到最大的强度，人们开始对加工表面的刀痕和刮痕对疲劳强度的影响加以研究。

但由于测量困难，当时没有定量数值上的评定要求，只是根据目测感觉来确定。

在20世纪20〜30年代，世界上很多工业国家广泛采用三角符号(▽)的组合来表示不同精度的加工表面。

为研究表面粗糙度对零件性能的影响和度量表面微观不平度的需要，从20年代末到30年代，德国、美国和英国等国的一些专家设计制作了轮廓记录仪、轮廓仪，同时也产生出了光切式显微镜和干涉显微镜等用光学方法来测量表面微观不平度的仪器，给从数值上定量评定表面粗糙度创造了条件。

从30年代起，已对表面粗糙度定量评定参数进行了研究，如美国的Abbott就提出了用距表面轮廓峰顶的深度和支承长度率曲线来表征表面粗糙度。

1936年出版了Schmaltz论述表面粗糙度的专著，对表面粗糙度的评定参数和数值的标准化提出了建议。

但粗糙度评定参数及其数值的使用，真正成为一个被广泛接受的标准还是从40年代各国相应的国家标准发布以后开始的。

首先是美国在1940年发布了ASAB46.1国家标准，之后又经过几次修订，成为现行标准ANSI/ASMEB46.1-1988《表面结构表面粗糙度、表面波纹度和加工纹理》，该标准采用中线制，并将R a作为主参数；接着前苏联在1945年发布了r OCT2789-1945《表面光洁度、表面微观几何形状、分级和表示法》国家标准，而后经过了3次修订成为:T OCT2789-1973《表面粗糙度参数和特征》，该标准也采用中线制，并规定了包括轮廓均方根偏差（即现在的R q）在内的6个评定参数及其相应的参数值。

另外，其它工业发达国家的标准大多是在50年代制定的，如联邦德国在1952年2月发布了DIN4760和DIN4762有关表面粗糙度的评定参数和术语等方面的标准等。

W-M函数模型下表面轮廓形貌的变化规律

W-M函数模型下表面轮廓形貌的变化规律邓可月;刘政;邓居军;赵运才【摘要】通过将分形理论引入摩擦学,利用分形理论对表面形貌的分形特点即表面形貌的自相似性进行研究.在运用Matlab软件建立W-M函数模型的前提下对表面轮廓形貌进行二维及三维的模拟仿真分析,借此以二维以及三维模型中轮廓曲线随维数D、系数G及特征粗糙度Ra*的变化规律进行探究.最终证明了对分形维数D造成影响的主要因素为表面轮廓的复杂程度且系数G与表面轮廓高度呈正比关系,对于三维模型存在着随着分形维数D的增大则所获得的表面轮廓形貌越来越趋于复杂的规律.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2017(000)001【总页数】4页(P47-50)【关键词】W-M函数;摩擦学,表面形貌;分形参数;轮廓曲线;特征粗糙度【作者】邓可月;刘政;邓居军;赵运才【作者单位】江西理工大学机电工程学院,江西赣州341000;江西理工大学机电工程学院,江西赣州341000;江西理工大学机电工程学院,江西赣州341000;江西理工大学机电工程学院,江西赣州341000【正文语种】中文【中图分类】TH16在机械工程中，表面轮廓形貌在金属材料摩擦磨损机理研究中扮演着非常重要的角色，通过对摩擦磨损表面轮廓形貌分析可以确定材料的磨损状态，并能从摩擦磨损表面形貌信息中推测出材料磨损失效形式。

针对推测出的失效形式能够更有效的对失效面进行强化与修复，利于失效零部件的再循环使用。

因此，摩擦磨损表面轮廓形貌的研究能够对提高机械零部件的性能和使用寿命提供相对可靠的依据。

机械零部件的表面轮廓形貌是指在微观层面上的不规则形状，包括表面粗糙度、波度、纹理等特征[1]。

一直以来，就摩擦磨损表面轮廓形貌的表征，摩擦学研究者们提出了很多的二维甚至三维的表示方法[2-6]，但这些方法大都是基于测量仪器的基础上提出的，而摩擦磨损是一个动态的随机过程，因此传统的表征方法并没有完全反映出金属材料摩擦磨损面的实际状态。