Испарение материала

В зависимости от вида обработки и свойств материала используют излучение с вполне определенными энергетическими и временными характеристиками. Если, например, для сварки подходят относительно менее интенсивные и в то же время более длительные импульсы, но для пробивания отверстий, где важно интенсивное испарение материала, подходят более интенсивные и более короткие импульсы. [c.296]

Однако сварка возможна только до плотности мощности lO .-.lO" Вт/мм , так как большие удельные мощности приводят к выплескам и испарению материала, полезному лишь при резке и размерной обработке изделий. Удельная мощность луча и энергетические коэффициенты наплавки, расплавления и другие (см. гл. 3) пригодны для оценки только отдельных видов источников энергии или методов сварки. Для оценки эффективности разных классов сварочных процессов и разных методов сварки и пайки целесообразно использовать значения удельной энергии и е , необходимой при сварке данного соединения. [c.27]

В случае радиационного метода нагрева исследуемого материала при температурах выше 2800 К резко возрастает скорость испарений материала электронагревателя и возможно химическое взаимодействие образовавшихся паров с материалом образца. Кроме того, при испытании образцов в агрессивной газовой среде происходит ее взаимодействие с материалом электронагревателя. Индукционный [c.89]

Повышение плотности дислокаций, очевидно, связано с появлением термических напряжений, которые, в свою очередь, обусловлены различием удельных объемов и коэффициентов линейного расширения одновременно существующих фаз. Дополнительное увеличение плотности дислокаций вызывает и импульс отдачи, обусловленный испарением материала с поверхности. Приведенные данные об изменении дислокационной структуры в зоне воздействия лазерного излучения в определенной мере объясняют наблюдаемые эффекты упрочнения материала. [c.13]

Вт/см . На рис. 47, 48 область разрушения для указанных материалов отмечена пунктирными линиями. Уменьшение ширины (диаметра) ЗТВ объясняется значительным расходом энергии излучения ОКГ на испарение материала (удельная энергия плавления значительно ниже удельной энергии испарения обрабатываемого материала). Таким образом, для повышения эффективности процесса линейного контурно-лучевого упрочнения (получения максимальных глубины и ширины упрочненной зоны) обработку материалов следует производить при более высоких плотностях мощности излучения, но не превышающих пороговых для данных материалов. [c.73]

Важным фактором, определяющим выбор оптимальных режимов процесса обработки, является высота неровностей упрочненной поверхности. Эти неровности возникают в результате частичного испарения материала в процессе облучения при режимах с плот- [c.77]

Для того, чтобы обеспечить плотность мощности излучения, не превышающей уровня, при котором может произойти плавление или испарение материала, излучение дефокусируют путем смещения поверхности образца относительно фокальной плоскости 2 фокусирующей линзы на расстояние Vf (рис. 71), определенное экспериментально. При диаметре лазерного луча на выходе из лазерной полости, равном 24 мм, фокусном расстоянии фокусирующей линзы = 254 мм, расходимости лазерного излучения 1,4 мрад и расстоянии Af = 14 мм площадь облученного пятна на поверхности алюминия составляла 0,005 см (резонатор был отрегулирован таким образом, что облученное пятно имело приблизительно прямоугольную форму с размерами по осям X — V соответственно = 0,1 см Sy = 0,5 см). На рис. 72 показано соотношение между [c.94]

Энергия импульса длительностью в миллионную долю секунды светового излучения мощностью 20—50 дж, сконцентрированная на площади обрабатываемой детали диаметром до 0,01 мм, создает очень высокую температуру, которая может вызвать плавление и даже испарение материала детали в зоне падения луча. [c.397]

На геометрию лунки в исходном материале существенное влияние оказывают расфокусировка лазерного луча и положение фокуса относительно обрабатываемой поверхности. Расфокусировка, т. е. tg 7 О, приводит к уменьшению плотности светового потока в лазерном пятне. В этом случае существует некоторый предел в диаметре обрабатываемого отверстия, выше которого будет недостаточно плотности излучения для испарения материала [c.128]

Следует отметить, что в приведенных расчетных величинах учитывались потери только на теплопроводность. Однако заметная доля энергии может уноситься при испарении материала из отверстия. Эти потери пропорциональны квадрату диаметра и незначительны для узких глубоких отверстий. Если мощность луча лазера меньше мощности потерь на испарение, то нельзя просверлить глубокое отверстие. В этом случае луч постепенно углубляется в материал, образуя относительно широкую лунку. [c.129]

Процесс будет продолжаться до тех пор, пока h сравнимо с D, причем глубина лунки определяется скоростью испарения материала. [c.130]

При толщине скин-слоя (d I мкм) для <7 = 3-10 Вт/см и L = 3 10 Дж/см это время согласно (124) будет равно/ц = 10 с. Как видно из примера, пары материала образуются за очень малое время, и поэтому на последующих стадиях процесса нужно учитывать эффект экранирования падающего излучения, который состоит в том, что пары материала поглощают падающее излучение. Экранирование излучения парами приводит к уменьшению количества испаренного материала. В [113] показано, что при малых значениях q формула (123) верна, в то время как при больших плотностях мощности [c.130]

Лазер может быть использован также для подгонки электронных элементов либо локальным испарением материала, либо за счет общего разогрева. Высокая плотность мощности, малый размер пятна и малая длительность импульса делают лазер идеальным инструментом для этих целей. [c.131]

Искривление канала наблюдается обычно при сверлении относительно глубоких отверстий (более 1 мм) и происходит в его конце. В работе [741 объясняются причины искривлений, обусловленных расклинивающим действием испаренного материала, создающего определенное давление вследствие его затруднительного выхода на поверхность с большой глубины. Отмечается, что искривление происходит на той стадии, когда скорость образования отверстия резко уменьшается. Из изложенного выше следует, что предотвратить искривление канала возможно за счет увеличения плотности лазерного излучения. [c.148]

В случае использования кремния свет поглощается и немедленно превращается в тепло. Если поглощенной энергии достаточно, то начинается плавление, и поскольку лазерный импульс короткий, то плавление становится локальным. Если энергия импульса будет увеличиваться, то температура может достигнуть точки испарения материала. При плотности мощности около 10 Вт/см температура в зоне воздействия увеличивается до 10 °С/с, а температурные градиенты до 10 ° С/см. Требуется около 5 НС после начала лазерного импульса для того, чтобы обрабатываемая поверхность достигла температуры испарения после 50 НС материал начинает плавиться на глубину до 2 мкм. Испаренный материал имеет более высокий коэффициент поглощения, чем этот же материал в твердом состоянии. После того как поверхностный слой испарен, с помощью лазерного луча мо- [c.154]

Таким образом, во втором предельном случае вся подводимая к телу энергия высокотемпературного потока поступает в пленку расплава, т. е. расходуется на нагрев и испарение материала. [c.234]

На рис. 3.22 в качестве примера представлена последовательность спектров при послойном испарении волокна ПАН УВ (2600 °С), при этом анализирующее напряжение изменялось в пределах 10,0—13,0 кВ, а каждому спектру соответствует испарение материала на глубину 5—20 А. Таким образом, последователь- [c.138]

Отвод тепла, поступающего из дуги в торец контакта, и джоулева тепла, выделяющегося в контакте при прохождении тока, происходит теплопроводностью тела контакта и излучением в вакууме. Кроме того, на торце контакта происходит испарение материала контакта, также поглощающее некоторое количество тепла. [c.457]

Количество тепла, поглощаемого при испарении материала контакта, весьма мало по сравнению с количеством тепла, поступающим из дуги. Поэтому в первом приближении можно пренебречь теплом, затрачиваемым на испарение материала контакта. [c.458]

Необходимо найти распределение температуры в стержне, состоящем из двух разнородных частей 1 и 2 длиной /1 и /з — 1и как функции координаты л и времени t. При этом на торце (х =0) имеет место выделение тепла, создающее градиент температуры, равный а, И вызывающее испарение материала с поверхности торца. На другом [c.459]

Лазерная резка материалов может быть основана на различных процессах, а именно испарении материала, плавлении с удалением расплава из зоны обработки - и на химических реакциях, например, горении или термодеструкции. [c.252]

При лазерной резке в режиме испарения материал нагревается до температуры кипения, а его удаление происходит под давлением, возникающим в парокапельной фазе. Этот способ отличается наибольшими удельными энергозатратами, но эффективен при разделении неметаллов, а также металлических материалов малых толщин. Его осуществляют в основном с помощью твердотельных импульсных лазеров. Например, при разделении труднообрабатываемых материалов, таких как алюминий, керамика, композитные материалы, применение твердотельного лазера существенно повышает эффективность по сравнению с резкой этих материалов в режиме плавления и удаления расплава СОг-лазером мощностью до 5 кВт. [c.252]

Парофазная технология — испарение материала в глубоком вакууме и конденсации паров на поверхности детали в виде пленки, позволяет получать слоистые структуры с заданными свойствами. [c.352]

Диоксид углерода находится в баллоне в жидком состоянии под давлением 5...1 МПа. Масса материала в баллоне составляет 25 кг, при его испарении получают 12,5 газа. Испарение материала сопровождается потреблением тепла. Если поддерживать температуру баллона [c.297]

При ЭЭО между заготовкой и ЭИ с определенной периодичностью возбуждаются электрические разряды генератором импульсов (ГИ), в зоне действия которых происходит нагрев, плавление и частичное испарение материала. Под действием сил, возникаюш,их в канале разряда, жидкий и парообразный материал выбрасывается из зоны разряда в РЖ и застывает в ней с образованием отдельных частиц. В месте действия каждого электрического разряда образуется лунка. Образующая- [c.728]

Электронно-лучевая обработка основана на превращении кинетической энергии направленного пучка электронов в тепловую. Высокая плотность энергии сфокусированного электронного луча позволяет обрабатывать заготовки за счет нагрева, расплавления и испарения материала с узколокального участка. [c.412]

Метод термического испарения имеет разновидности, которые различаются по способу нагрева испаряе.мого материала. Наиболее простым является испарение с резистивного испарителя, который нагревает испаряемый материал за счет джоулевого тепла. Метод прн.меняется для испарения материалов с температурой испарения до 2000—2200 °С. Материал резистивного испарителя должен иметь температуру размягчения более высокую, чем температура испарения материала, не вступать с ним в химическую реакцию при высоких температурах. Испаряемый материал не должен диссоциировать при высоких температурах, сплавы и композиции должны иметь близкие друг к другу парциальные давления паров составных материалов при температуре испарения. [c.426]

В то же время явления, протекающие в прилегающем к поверхности слое, существенно влияют на полноту реализации тепловых эффектов поверхностных процессов. Так, из-за изменения вязкости расплава реальных стеклопластиков по сравнению с однородным стеклом температура их поверхности может оказаться недостаточной для испарения материала и его большая часть будет снесена с поверхности при минимальном теплозащитном эффекте. В других условиях температура газообразных продуктов термического разложения связующего, выходящих из пористого прококсованного слоя, может оказаться настолько низкой, что на разрушающейся поверхности появятся чередующиеся участки с высокой и низкой температурами (температурная шероховатость) и нарушится регулярное течение в пограничном слое. [c.268]

Тепловой режим автокатода из углеродного волокна. Подавляющая часть работ, связанных с тепловыми режимами автока-тодов, посвящена острийным металлическим или пленочным автокатодам [206—209]. Ниже приводится расчет [210 теплового режима автокатода из углеродного волокна на основе ПАН. Расчеты приведены для отдельных микровыступов, определяющих работоспособность автокатода, и включают в себя как факторы нагрева (тепло Джоуля и Ноттингама, ионная бомбардировка), так и факторы охлаждения катода (теплопроводность, тепловое излучение, испарение материала катода). Из анализа эмиттирующей поверхности в растровом электронном микроскопе следует, что характерные размеры микровыступов на торце углеродного волокна таковы радиус закругления вершины 50—100 А, высота 200—400 А, радиус основания 200—500 А. При этом максимальный ток с микровыступа, приводящий к резкой нестабильности, равен 10 мкА, а общий ток с одиночного волокна — 400 мкА. [c.149]

Например, для молибдена при температуре 2100 К (50 Вт) поток испаряющихся атомов молибдена составит приблизительно 10 атомов в секунду, что заметно превышает поток ионов остаточных газов (10 с ). Такое увеличение ионной бомбардировки обусловливает быстрое разрушение поверхности образца, сглаживание его микрорельефа, уменьшение степени шероховатости поверхности и, как следствие, уменьшение тока автоэмиссии образца. Между тем, изменение толщины анода из-за испарения материала анода пренебрежи- [c.190]

Увеличение эмиссионного тока приводит к усилению ионной бомбардировки поверхности катода и нагреву и, как следствие, испарению материала анода. Последний фактор ведет к загрязнению материала катода, особенно его поверхности, что в свою очередь изменяет эмиссионный ток, как правило, в худшую сторону. Т. к. величина прикладываемого между анодом и катодом электрического поля достаточно велика (несколько кВ), то загрязнение приповерхностной зоны образцов графита материалом анода может происходить до глубин, превышающих 1000 А, причем наибольшее содержание примесей наблюдается в поверхностных слоях от 50 до 500 А. На рис. 4.15 приведены оже-спектры поверхности автокатода из графита типа МПГ-6 в присутствии анода из нержавеющей стали X18HI0T (рис. 4.15л) и на глубине около 500 А. При этом эмиссионный ток со- [c.192]

При использовании вакуумного выключателя величины надежно отключаемых мощностей в значительной мере определяются дугостой-костью контактов прибора. Образование дуги связано с разогревом контактов, который вызывает интенсивное испарение материала контактов, способствующее стабилизации дуги. Поэтому выбор той или иной конструкции контактов вакуумного выключателя определяется термическим режимом их работы. При отключении вакуумным выключателем токов между контактами прибора возникает дуга, вызывающая их нагрев. [c.457]

Установлено, что явления на катодах в период зажигания и развития разряда, а также в период горения ламп вызывают разрушение их и нарушают нормальную работу ламп и в значительной степени оказывают решающее влияние на продолжительность горения ламп. К числу этих процессов относятся распыление и разбрызгивание материала катода под дейсгвием бомбардировки положительными ионами (явление наблюдается главным образом при тлеющем разряде) тепловое испарение материала электрода вследствие их перегрева (наблюдается в лампах дугового разряда при высоких плотностях тока) разрушение поверхности электродов (наблюдается в дуговых лампах с высокой плотностью тока) перенос материала анода на катод (наблюдается в дуговых разрядах с высокими плотностями тока при малых расстояниях между электродами) и др. [c.292]

Лазеры на АИГ-Nd находят применение в технологических ус тановках по обработке тонких пленок. Принцип работы таких установок основан на испарении материала пленки лазерным изЛу"-чением, на изменении физико-химических свойств материала на диффузии вещества пленки в подложку (лазерная э питаксия), а также на активизировании химических реакций <под действием из [c.125]

Тепловой расчет считают законченным, если температура сетки оказывается ниже предельно допустимой Гдоп для выбранного материала. Значение Т оп определяется уровнем термоэмиссии и скоростью испарения материала сетки. Для нормальной работы лампы приближенно принимают плотность тока термоэмиссии сетки / 1 мкА/см . Эта цифра может меняться в зависимости от требований к долговечности уровня электрической прочности и ряда других параметров. Тепловые характеристики материала сеток генераторных, импульсных, модуляторных и приемно-усилительных ламп выходных каскадов представлены в табл. 5.1. [c.79]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...