超快激光加工后超高温陶瓷基复合材料

碳纤维与陶瓷基去除机制明确

揭示了超快激光加工碳纤维增韧超高温陶瓷基复合材料时的光化学与光热去除机制，为精密加工提供依据。

Wang, Xu · Huang, Yichen · Zhang, Zihao · 李俐群 · 杨立军 · 祝温泊 · 李明雨

Journal of the European Ceramic Society 2026

技术优势

烧蚀机制可调控

通过控制激光能量和重复频率，可以在光化学烧蚀和光热烧蚀之间切换，避免因热效应导致的材料损伤。

材料去除顺序明确

在陶瓷基体中，SiC 优先被去除，随后是高密度高熔点的 ZrB2，这有助于精确控制加工深度和表面质量。

碳纤维石墨化可调

增加激光能量输入可提高碳纤维的结构有序度和石墨化程度，从而可能改善复合材料的导电或导热性能。

应用场景

• 超快激光加工：利用烧蚀机制切换实现碳纤维与陶瓷基体的选择性去除，避免机械加工损伤。
• 热防护系统：精密加工超高温陶瓷基复合材料部件，用于高超声速飞行器热防护。
• 精密制造：利用超快激光的低热影响和可控去除，获得高精度无损伤的加工表面。