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激光等离子体去除微纳颗粒的热力学研究

罗菊 韩敬华

激光等离子体去除微纳颗粒的热力学研究

罗菊, 韩敬华
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-12-20

激光等离子体去除微纳颗粒的热力学研究

    基金项目: 国家级-国家自然科学基金面上项目(11574221)

摘要: 微杂质污染一直是影响精密器件制造质量和使用寿命的关键因素之一。对于微纳米杂质颗粒用传统的清洗方式(超声清洗等)难以去除,而激光等离子体冲击波具有高压特性,可以实现纳米量级杂质颗粒的去除,具有很大的应用潜力。本文主要研究了激光等离子体去除微纳米颗粒过程中的热力学效应:实验研究了激光等离子体不同脉冲数对Si基底上Al颗粒去除后颗粒的形貌变化,发现大颗粒会发生破碎而转变成小颗粒,一些颗粒达到熔点后发生相变后的光滑球体,这属于等离子体的热力学效应共同作用的结果。为了研究微粒物态转化过程,基于冲击波传播理论研究,得到冲击波压强与温度特性的演化规律;同时,利用有限元模拟方式研究激光等离子冲击波压强和温度对微粒作用规律,得到了颗粒内随时间变化的应力分布和温度分布,并在此基础上得到等离子体对颗粒的热力学作用机制。

English Abstract

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