1 1.燕山大学 机械工程学院, 秦皇岛 066004
2 2.燕山大学 亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室, 高压科学研究中心, 秦皇岛 066004
无粘结剂cBN材料制作的切削刀具韧性较差, 并且这种材料的合成压力高。为此, 本研究在工业压力下制备了超硬、高韧的新型无粘结剂层状BN增韧cBN (Lt-cBN)块材, 通过切削硬质合金实验, 分析了Lt-cBN材料内部微观结构对其切削性能和耐磨性的影响。研究结果表明: Lt-cBN材料的韧性高达8.5 MPa·m1/2, 可超精密切削硬质合金, 获得了粗糙度Ra低于10 nm的超光滑表面; Lt-cBN材料内部存在少量层状BN, 不仅提高了韧性, 还降低了表层材料的非晶化程度及磨损速率; 相对于商品化的纯相cBN材料, Lt-cBN材料展现出更好的切削性能和耐磨性; Lt-cBN材料的主要磨损形式为后刀面的部分非晶化, 并在摩擦作用下逐渐被去除而导致的磨料磨损。
无粘结剂cBN 层状BN 超精密切削 耐磨性 硬质合金 binderless cBN layered BN ultra-precision cutting wear resistance tungsten carbide
1 上海理工大学 上海市现代光学系统重点实验室, 上海 200093
2 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
为了制备出表面具有准规则排列的微米量级锥形尖峰结构的黑硅材料,在SF6气体氛围中,用一定能量密度的飞秒脉冲激光照射单晶硅片表面。针对激光通量和激光峰值功率这两个参量分别进行实验,具体分析了15 fs和130 fs脉冲宽度的飞秒激光脉冲作用下硅表面微结构的形成,不同实验条件下制备出的硅微纳结构也有明显的差异。研究表明,在同一背景气体下,激光的峰值功率对硅表面微结构的形成起着决定性的作用。
表面微结构 黑硅 脉冲宽度 激光峰值功率 surface micro-structure black silicon pulse duration laser peak power
1 中国科学院光电技术研究所，成都 610209
2 中国科学院大学，北京 100049
在空间环境中运行的激光系统必须遭受带电粒子的辐照，光学薄膜往往是激光系统中最薄弱的环节，其性能和稳定性易受带电粒子辐照的影响。我们采用离子束溅射法制备了1 064 nm 单波段双面增透膜样品，测得1 064nm 处透射率为99.964 5 %，吸收为50 ppm，用低能质子和电子(40 KeV)模拟空间带电粒子辐照样品，辐照通量为1.8×1013 个/cm2，辐照引起样品1 064 nm 处透射率下降362 ppm，吸收增加5 ppm；退火处理后，样品的光学性能恢复。结合SRIM 程序模拟计算和分析，提出膜层内空位损伤是引起薄膜1 064 nm 处光学性能退化的原因。
空间环境 带电粒子 光学薄膜 空位损伤 space environment charging particles optical films vacancies damage
