中国激光
中國激光
중국격광
CHINESE JOURNAL OF LASERS
2008年
12期
2042-2046
,共5页
黄永光%刘世炳%龙连春%田建东%阳志光
黃永光%劉世炳%龍連春%田建東%暘誌光
황영광%류세병%룡련춘%전건동%양지광
激光技术%激光烧蚀%高速摄像%碳纤维/环氧树脂复合材料
激光技術%激光燒蝕%高速攝像%碳纖維/環氧樹脂複閤材料
격광기술%격광소식%고속섭상%탄섬유/배양수지복합재료
通过Nd:YAG激光辐照碳纤维/环氧树脂复合材料过程的高速摄像观测,得到了不同辐照功率密度下烧蚀过程中的主要现象.发现在低功率密度(50 W/cm2)下,主要是表面烧蚀机制,不会发生燃烧现象,在长时间辐照下,由于表层附近出现轻微的聚合物焦化分解,表面层出现粉末状和漂絮状的碳粉缓缓弥散空气中;在中等功率密度(300 W/cm2)下,体烧蚀机制占主要地位,内层分解气体喷出,在空气中点燃引起表面燃烧,主要燃烧表面聚合物;在高功率密度(4500 W/cm2)下是以表面烧蚀为主的质量迁移机制,在极短的时间(0.001 s)内表面层被破坏,瞬间燃烧,光斑中心出现喷射式的气化等离子体现象,并出现逐层烧蚀和各向异性热传导引起的烧蚀区形貌变形等现象.
通過Nd:YAG激光輻照碳纖維/環氧樹脂複閤材料過程的高速攝像觀測,得到瞭不同輻照功率密度下燒蝕過程中的主要現象.髮現在低功率密度(50 W/cm2)下,主要是錶麵燒蝕機製,不會髮生燃燒現象,在長時間輻照下,由于錶層附近齣現輕微的聚閤物焦化分解,錶麵層齣現粉末狀和漂絮狀的碳粉緩緩瀰散空氣中;在中等功率密度(300 W/cm2)下,體燒蝕機製佔主要地位,內層分解氣體噴齣,在空氣中點燃引起錶麵燃燒,主要燃燒錶麵聚閤物;在高功率密度(4500 W/cm2)下是以錶麵燒蝕為主的質量遷移機製,在極短的時間(0.001 s)內錶麵層被破壞,瞬間燃燒,光斑中心齣現噴射式的氣化等離子體現象,併齣現逐層燒蝕和各嚮異性熱傳導引起的燒蝕區形貌變形等現象.
통과Nd:YAG격광복조탄섬유/배양수지복합재료과정적고속섭상관측,득도료불동복조공솔밀도하소식과정중적주요현상.발현재저공솔밀도(50 W/cm2)하,주요시표면소식궤제,불회발생연소현상,재장시간복조하,유우표층부근출현경미적취합물초화분해,표면층출현분말상화표서상적탄분완완미산공기중;재중등공솔밀도(300 W/cm2)하,체소식궤제점주요지위,내층분해기체분출,재공기중점연인기표면연소,주요연소표면취합물;재고공솔밀도(4500 W/cm2)하시이표면소식위주적질량천이궤제,재겁단적시간(0.001 s)내표면층피파배,순간연소,광반중심출현분사식적기화등리자체현상,병출현축층소식화각향이성열전도인기적소식구형모변형등현상.