[发明专利]一种多孔陶瓷的准分子激光抛光及检测方法

摘要

本发明公开了一种多孔陶瓷的准分子激光抛光和检测方法，其特征在于，包括以下步骤：利用表面粗糙度分析设备扫描多孔陶瓷待加工面的表面轮廓，使用光束均匀器和聚焦透镜实现准分子激光光束的聚焦和匀化，确定抛光用准分子激光的离焦量，规划表面的扫描路径，调整准分子激光的参数，测定多孔陶瓷的烧蚀阈值F_th，调节准分子激光的输出能量对多孔陶瓷进行抛光，计算抛光前多孔陶瓷的表面凸出粗糙度，计算抛光后多孔陶瓷的表面凸出粗糙度。本发明的方法对多孔陶瓷的热力影响小，不会引起陶瓷材料颗粒剥落、脆断等问题，对抛光材料的尺寸、形状无要求，能够实现薄膜、曲面甚至部分内部结构的抛光，提高了多孔陶瓷抛光效果的辨识度和准确度。

主权项

1.一种多孔陶瓷的准分子激光抛光检测方法，其特征在于，包括以下步骤：①利用表面粗糙度分析设备扫描多孔陶瓷待加工面的表面轮廓，作基准线将一定长度的轮廓分成两部分，使上、下两部分轮廓线与基准线之间所包含的面积相等，定义上部分为峰值，下部分为谷值，确定孔隙的平均尺寸和间距；②使用光束均匀器和聚焦透镜实现准分子激光光束的聚焦和匀化，得到均匀光束，根据多孔陶瓷的孔隙尺寸和孔隙间距确定抛光用准分子激光的离焦量；若孔隙尺寸大于聚焦光斑的长度且孔隙平均间距大于聚焦光斑的长度，则调整离焦量使扫描光斑长度不大于孔隙间距，规划多孔陶瓷表面扫描路径，使光斑不扫描孔隙；其他情况下，规划表面的完整扫描路径；③调整准分子激光的参数，测定多孔陶瓷的烧蚀阈值F_th；④包括调节准分子激光的输出能量对多孔陶瓷进行抛光，使陶瓷基准线所处平面的激光能量密度为1～1.5倍F_th，陶瓷表面的尖峰位于准分子激光烧蚀区域内通过汽化去除，降低激光能量对孔隙的影响；⑤分析多孔陶瓷抛光前的表面轮廓，以基准线为x轴，垂直于基准线为y轴建立直角坐标系，记录基准线与谷值的平均距离y₀，计算抛光前多孔陶瓷的表面凸出粗糙度其中l为取样长度，y为基准线上方的轮廓距基准线的距离；⑥分析抛光后多孔陶瓷的表面轮廓，作一条基准线，使其与谷值的平均距离为y₀+y’，其中y’为抛光前后孔隙深度的变化值；根据多孔陶瓷表面轮廓位于基准线上方的峰面积和取样长度计算抛光后多孔陶瓷的表面凸出粗糙度r。