水射流激光划片技术的应用基础研究

项目名称： 水射流激光划片技术的应用基础研究

项目编号： No.61366009

项目类型： 地区科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 龙芋宏

作者单位： 桂林电子科技大学

项目金额： 44万元

中文摘要： 本项目针对超薄脆性材料划片的质量问题，提出一种新的水射流激光划片工艺，对其中的基础理论进行系统深入的研究。首次提出在激光划片过程中采用较简单的水射流供液方式进行冷却，并运用流体动力学原理来模拟实现高速、稳定的水射流供液方法；通过对均匀流体介质中的激光、溶液和靶材相互作用时等离子体和蒸汽泡的动力过程进行建模，着重研究不同能量范围内脉冲激光加热溶液中物质产生的爆发沸腾复杂现象，提出激光加热溶液中物质的温度场求解方法；利用脆性材料的断裂力学原理对该划片工艺中的热效应和裂纹传播规律进行数值仿真。从理论和实验两方面分别对水射流激光划片工艺过程中的水射流成型、热效应、裂纹传播以及相关科学问题进行研究，揭示液体环境中激光与材料相互作用的机理和脆性材料的裂纹传播规律。通过本项目的研究，为一种新的水射流激光划片设备提供理论依据，其成果可丰富和发展激光与溶液中物质相互作用的理论，推动水射流激光划片技术的发展。

中文关键词： 激光划片；裂纹传播；水射流；热效应；数字模拟

英文摘要： This project aim is to the key technologies on achieving a new water-jet laser scribing, which is for the quality problems of thin brittle materials. First, a relatively simple water-jet for liquid to the workpiece was proposed to cooling in laser scribin

英文关键词： Laser scribing；Crack propagation；Water-jet；Thermal effect；Numerical simulation