1 中航西安飞机工业集团股份有限公司, 西安 710048
2 西安中科微精光子科技股份有限公司, 西安 710048
激光刻型过程中, 保护胶与铝合金因热物理性能参数不同会导致界面裂纹、保护胶脱落等现象。为了解决这些问题, 基于热应力耦合分析法, 建立了2维多层材料有限元模型, 将脉冲激光以高斯热流密度载荷的形式加载在保护胶表面, 通过计算求解得到铝合金基体的应力分布云图以及在热应力作用下保护胶切口形貌随激光加工参数的演变规律,对比分析了激光功率、扫描速率、重复频率等加工参数对温度场、应力场、刻蚀形貌与应力位移的影响。结果表明, 功率60 W、扫描速率10 m/min、重复频率100 kHz时, 对温度场、应力场、刻蚀形貌与应力位移的影响最小。该研究对于激光刻型在化学铣切中的实际应用具有参考价值, 为激光刻型的工艺优化提供了方向。
激光技术 激光刻型 有限元仿真 热应力耦合 铝合金 化学铣切 laser technique laser engraving finite element simulation thermal stress coupling analysis aluminum alloy chemical milling
1 西北核技术研究院, 陕西西安 710024
2 湘潭大学材料科学与工程学院, 湖南湘潭 411105
为提高聚合物绝缘子的真空沿面绝缘性能与耐压稳定性, 利用有机溶剂 -水混合体系与聚合物材料的相互作用, 对聚合物表面造孔的方法及其对聚合物绝缘子真空沿面闪络性能的影响进行探究。选用聚醚酰亚胺为研究对象, 利用有机溶剂 -水混合溶剂对绝缘子表面进行处理: 有机溶剂将水分子带入聚合物表层, 而后除去溶剂, 在此过程中, 侵蚀聚合物表面的混合溶剂中有机溶剂首先挥发, 残留的水分子由于与聚合物不相容, 团聚成小液珠, 占据一定的空间, 最后随着水珠被真空热处理去除, 在聚合物绝缘子表面形成了微孔结构。通过该处理的聚合物绝缘子的表面化学成分基本不发生变化。对混合溶剂造孔的聚酰亚胺绝缘子进行短脉冲闪络电压测试, 结果表明, 通过合适配比的混合溶剂造孔能使绝缘子闪络电压得到有效提升。该方法简单易行, 适用于各种几何结构与尺寸的聚合物绝缘子。
沿面闪络 聚醚酰亚胺 混合溶剂 表面造孔 surface flashover polyetherimide mixed solvent surface pore-forming 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(2): 356
1 湘潭大学，湖南 湘潭 411105
2 西北核技术研究院，西安 710024
绝缘子表面粗糙处理是提升其沿面闪络性能的重要途径，表面粗糙化处理方式不当，极易带来表面结构不均匀，难以获得稳定耐压性能的绝缘材料。为提升绝缘子表面粗糙处理的均匀性，本文利用表面喷砂技术对圆柱形有机玻璃（PMMA）绝缘子进行了粗糙化处理研究，以球形二氧化硅（SiO2）颗粒为工作介质，研究了不同喷砂粒径、氢氟酸后处理等因素对绝缘材料表面形貌和组分的影响，并利用短脉冲高压测试平台对喷砂处理前后有机玻璃绝缘子样品进行了真空沿面闪络性能测试。研究结果表明，喷砂处理在有机玻璃表面形成了较为均匀的凹坑，HF酸能够有效去除表面残留的SiO2颗粒，具有表面喷砂粗糙结构的绝缘子沿面闪络电压得到了稳定提升，相较于未处理的绝缘子闪络电压提升了约80%。
真空沿面闪络 有机玻璃 喷砂处理 表面粗糙 surface flashover PMMA sand blasting treatment surface roughness 强激光与粒子束
2020, 32(6): 065002
