纳秒激光石墨化金刚石

可加工性显著提升

通过纳秒脉冲激光使金刚石表面发生石墨化转变，从而显著改善其可加工性，为超精密加工提供了一种有效的预处理方法。

Cui, Xinrui · Zhang, Chunyu · 礼国 · 宋成伟 · Wentao, Qin · 王涛

Materials 2024

参数信息

磨削效率提升

30 %

磨削表面粗糙度降低

40 %

技术优势

散焦量可调出最高石墨化比例

在固定激光功率下，通过优化散焦量可获得最高的石墨化比例，从而改善金刚石的可加工性。

晶界会促进石墨化转变

分子动力学模拟和实验证实，多晶金刚石中的晶界有助于激光诱导的石墨化，从而进一步提高可加工性。

较低激光功率也可能实现高石墨化

预测表明，较低的激光功率可能导致更高比例的石墨化，这为节能加工提供了可能性。

应用场景

• 超精密加工：用激光石墨化预处理金刚石，提升后续超精密磨削的效率和表面质量。
• 微细加工：通过激光诱导石墨化在金刚石上加工微槽，用于微细结构制造。
• 微纳制造：利用激光石墨化在金刚石上实现微纳尺度改性，辅助微纳制造。
• 刀具涂层：石墨化改性可改善金刚石刀具涂层的可加工性，提高加工效率。