2.5维编织SiCf/SiC复合材料

纳秒激光可加工

这种复合材料在纳秒脉冲激光加工下，SiC基体和SiC纤维展现出不同的烧蚀阈值与去除行为，为航空发动机热端部件的精密加工提供了关键工艺依据。

Zeng, Jiaheng · 张全利 · 傅玉灿 · 徐九华

Advances in Manufacturing 2024

参数信息

SiC基体烧蚀阈值

2.538 J/cm2

SiC纤维烧蚀阈值

3.262 J/cm2

技术优势

两种组元阈值清晰分开

SiC基体在2.538 J/cm²、SiC纤维在3.262 J/cm²开始去除，可在不同能量密度下选择性地加工某一种组元。

等离子体增强材料去除

当脉冲能量足够高时形成等离子体羽流，且随能量增大而增强，可显著提高去除速率。

应用场景

• 航空发动机热端部件：用于激光精密加工航空发动机热端SiCf/SiC构件，替代传统机械加工。
• 激光精密加工：提供SiCf/SiC的激光烧蚀阈值数据，支撑工艺参数选择与优化。
• 难加工材料切削：利用纳秒激光突破超高硬度SiCf/SiC的难加工瓶颈。
• 陶瓷基复合材料：揭示陶瓷基复合材料中基体与纤维的差异化激光去除行为。