近期，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所精密光學(xué)制造與檢測中心實驗室在飛秒激光拋光反應(yīng)燒結(jié)碳化硅（RB-SiC）研究中取得新進(jìn)展。研究發(fā)現(xiàn)根據(jù)RB-SiC中Si相和SiC相燒蝕閾值的差異，能夠?qū)崿F(xiàn)飛秒激光選擇性去除表面凸起的不規(guī)則分布的Si層，有效快速的降低表面粗糙度，獲得高質(zhì)量表面，與傳統(tǒng)的金剛石磨粒拋光相比能夠有效提高拋光效率。該研究成果拓展了RB-SiC的拋光方法，并且為復(fù)相材料的飛秒激光加工提供了一種新的思路。相關(guān)成果以“Femtosecond laser-selective polishing of RB-SiC at a fluence between its two-phase threshold”為題發(fā)表在Optical Materials Express（《光學(xué)材料快訊》）上。 F3';oyy  
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RB-SiC作為一種碳化硅陶瓷，具有優(yōu)異的性能，已成為輕型大型望遠(yuǎn)鏡光學(xué)部件（尤其是大尺寸和復(fù)雜形狀反射鏡）最優(yōu)秀、最可行的材料之一。但是，RB-SiC不僅具有很高的硬度，而且還是一種典型的復(fù)相材料，在燒結(jié)過程中液態(tài)硅與碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，有15%-30%的殘余硅留在坯體中。兩種材料拋光性能的差異，進(jìn)一步加大了RB-SiC的拋光難度。目前該材料主要采用金剛石微粉拋光，但其拋光效率較低，使得RB-SiC的加工周期長、成本高。 1;.}u=8  
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針對上述問題，研究人員提出了一種飛秒激光選擇性拋光技術(shù)，基于RB-SiC中Si和SiC相的燒蝕閾值不同，實現(xiàn)選擇性去除表面凸起的 Si 毛刺來降低粗糙度。研究通過雙溫模型和實驗擬合計算，得到了SiC和Si的飛秒激光多脈沖燒蝕閾值。在兩相燒蝕閾值之間進(jìn)行飛秒激光拋光工藝優(yōu)化后，對不同掃描次數(shù)下的表面形貌和粗糙度進(jìn)行了分析。通過參數(shù)優(yōu)化，能夠?qū)崿F(xiàn)快速的將表面粗糙度從35nm左右降至約11nm，相比傳統(tǒng)的拋光手段極大的提高了拋光效率。這種選擇性拋光技術(shù)還可以用于指導(dǎo)其他復(fù)相材料以及階梯材料的飛秒激光加工。 !l.Rv_o<O  
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