“超硬碳化硼複合陶瓷的制備和激光(guāng)加工(gōng)技術(shù)”包含碳化硼複合陶瓷的制備和激光(guāng)加工(gōng)兩部分(fēn),其主要特點和優勢爲:
(1)碳化硼-金屬複合材料是一種可(kě)作(zuò)爲零件(jiàn)自(zì)身(shēn)結構(如(rú)外殼體(tǐ))的密度小于2.6g/cm3的輕型複合材料。首先把碳化硼制成含三維連通孔隙的整體(tǐ)骨架,然後把鋁合金熔滲入骨架中,調節骨架中孔隙特性,便可(kě)調節材料硬度、韌性和界面面積,尋求最佳綜合性能;
(2)利用激光(guāng)能量的高度集中、受作(zuò)用區域的劇(jù)烈熱(rè)效應和吸收率大(dà)等特點,将碳化硼陶瓷的熱(rè)應力轉化爲控制裂紋擴展的動力,對厚度達5 mm-15mm的碳化硼陶瓷闆料實現了高效高精度高質量的精确切割;
(3)解決了超硬碳化硼陶瓷(50GPa)材料的高質量加工(gōng)問(wèn)題,改善了金剛石加工(gōng)周期較長,成本高,精度低等缺陷;
(4)該技術(shù)具有能耗低,易于數字化和自(zì)動化、理(lǐ)論具有獨創性等優點,獲得(de)省部級以上單位驗收,已申請(qǐng)國(guó)家專利(申請(qǐng)号:200710082082.9)。
在工(gōng)業和醫學等衆多領域具有應用前景。碳化硼-金屬複合材料既充分(fēn)利用了碳化硼硬度高的特點,又在一定程度上保留了金屬韌性好的特點。加工(gōng)技術(shù)可(kě)作(zuò)如(rú)下推廣:一是借助數字控制技術(shù),切割出複雜邊緣曲線;二是應用于與碳化硼陶瓷具有類似特性的陶瓷材料。
經濟效益和社會效益分(fēn)析:應力控制激光(guāng)技術(shù)可(kě)爲工(gōng)業生(shēng)産帶來(lái)低成本,高效率的效果,對環境的負面影(yǐng)響也降低,符合新型工(gōng)業化道路(lù)的低能耗、高利用率、污染小的要求。