研究目的
研究激光参数对碳纤维增强碳化硅（C/SiC）复合材料激光烧蚀的影响及烧蚀机制。
研究成果
研究表明，激光烧蚀过程中功率密度和脉冲次数对C/SiC复合材料表面形貌及烧蚀行为均有显著影响。该发现有助于C/SiC复合材料的材料设计和性能评估。
研究不足
该研究聚焦于激光参数对C/SiC复合材料烧蚀行为的影响，但对烧蚀裂纹的形成过程及激光烧蚀机理的详细研究仍不明确，表明存在需要进一步优化和研究的领域。
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激光烧蚀C/SiC复合材料中激光参数的影响及烧蚀机制
DOI：10.3390/ma12193076
期刊：Materials
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
本研究探讨了激光参数对碳纤维增强碳化硅（C/SiC）复合材料激光烧蚀过程的影响及烧蚀机制。实验采用脉冲激光诱导烧蚀，设置了六种不同功率密度和六个脉冲数等级对C/SiC复合材料进行烧蚀实验。基于实验结果，分析了表面形貌特征与烧蚀行为规律。研究发现：激光辐照下C/SiC复合材料的表面形貌通常包含中心区、过渡区和边缘区三个区域。随着激光功率密度增加，中心区烧蚀加剧并出现表面裂纹，过渡区中球形SiC颗粒增多。多脉冲工况下，低功率密度时损伤仅发生在表面以下前两层中心区域；而高功率密度条件下，当脉冲数超过50时中心区会出现烧蚀坑。同时过渡区和边缘区范围随脉冲数增加逐渐缩小。研究表明激光功率密度和脉冲数对烧蚀过程中的表面形貌及烧蚀行为具有显著影响，该发现有助于C/SiC复合材料的材料设计和性能评估。
作者：
Sining Pan，Qingyu Li，Zhaokun Xian，Nanguang Su，Fanzheng Zeng
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