| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 主要符号表 | 第20-24页 |
| 1 绪论 | 第24-50页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第24-30页 |
| 1.1.1 应用于电子封装材料的氧化铝陶瓷基板 | 第24-26页 |
| 1.1.2 氧化铝陶瓷基板激光切割技术要求与质量评价 | 第26-30页 |
| 1.2 氧化铝陶瓷材料激光切割研究现状 | 第30-40页 |
| 1.2.1 工艺参数优化方法研究现状 | 第30-33页 |
| 1.2.2 切割工艺与方法研究现状 | 第33-36页 |
| 1.2.3 激光切割数值模拟与仿真研究现状 | 第36-39页 |
| 1.2.4 激光切割质量及机理研究现状 | 第39-40页 |
| 1.3 激光切割材料去除过程与去除物研究现状 | 第40-48页 |
| 1.3.1 基于材料去除方式的激光切割过程 | 第40-42页 |
| 1.3.2 基于去除物性状的激光切割研究现状 | 第42-48页 |
| 1.4 本文主要研究思路与内容 | 第48-50页 |
| 2 研究方法 | 第50-60页 |
| 2.1 实验材料 | 第50-52页 |
| 2.2 激光切割实验 | 第52-54页 |
| 2.2.1 激光切割系统及主要参数 | 第52页 |
| 2.2.2 激光切割实验及气熔比检测装置 | 第52-54页 |
| 2.3 熔化去除物检测实验 | 第54-58页 |
| 2.3.1 超景深三维显微镜观测分析 | 第54-55页 |
| 2.3.2 熔化物比表面积分析 | 第55页 |
| 2.3.3 X射线衍射分析 | 第55-56页 |
| 2.3.4 扫描电子显微镜分析 | 第56页 |
| 2.3.5 透射电子显微镜分析 | 第56-57页 |
| 2.3.6 显微维氏硬度与断裂韧性分析 | 第57-58页 |
| 2.4 数学与物理模型 | 第58-59页 |
| 2.5 技术路线 | 第59-60页 |
| 3 氧化铝陶瓷薄板激光切割气熔比模型及其切口质量分析 | 第60-90页 |
| 3.1 引言 | 第60页 |
| 3.2 氧化铝陶瓷薄板激光切割模型 | 第60-70页 |
| 3.2.1 激光切割过程中的材料流动 | 第61-63页 |
| 3.2.2 假设条件 | 第63页 |
| 3.2.3 基于质量流率与能量流的气熔比数学模型 | 第63-67页 |
| 3.2.4 残留熔融层厚度计算模型 | 第67-70页 |
| 3.3 模型求解及分析 | 第70-74页 |
| 3.3.1 切割半径回归修正 | 第70页 |
| 3.3.2 不同激光功率和扫描速度下的气熔比值 | 第70-72页 |
| 3.3.3 不同激光功率和扫描速度下的残留熔融层厚度 | 第72-74页 |
| 3.4 氧化铝陶瓷薄板激光切割实验验证与参数影响分析 | 第74-79页 |
| 3.4.1 激光功率参数与气熔比的关系 | 第75-76页 |
| 3.4.2 扫描速度参数与气熔比的关系 | 第76-77页 |
| 3.4.3 陶瓷板厚参数与气熔比的关系 | 第77-78页 |
| 3.4.4 模型误差分析 | 第78-79页 |
| 3.5 气熔比对切割质量的影响规律 | 第79-88页 |
| 3.5.1 气熔比对切缝宽度的影响 | 第79-81页 |
| 3.5.2 气熔比对切缝均一度的影响 | 第81-83页 |
| 3.5.3 气熔比对切口形貌的影响 | 第83-86页 |
| 3.5.4 气熔比对断面粗糙度的影响 | 第86-88页 |
| 3.6 本章小结 | 第88-90页 |
| 4 基于气熔比的氧化铝陶瓷熔化物形貌与切割质量评价 | 第90-124页 |
| 4.1 引言 | 第90页 |
| 4.2 氧化铝陶瓷激光切割熔化物尺寸分布模型 | 第90-96页 |
| 4.2.1 熔化物去除的雾化过程物理模型 | 第90-92页 |
| 4.2.2 雾化基本模型与假设条件 | 第92-93页 |
| 4.2.3 雾化介质气化流率模型 | 第93-94页 |
| 4.2.4 雾化介质熔化流率模型 | 第94页 |
| 4.2.5 熔化去除颗粒直径预测 | 第94-95页 |
| 4.2.6 熔化去除颗粒直径分布 | 第95-96页 |
| 4.3 模型求解及分析 | 第96-102页 |
| 4.3.1 材料在高温情况下的表面张力与粘度修正 | 第96-98页 |
| 4.3.2 切口形貌与熔流宽度修正 | 第98-99页 |
| 4.3.3 去除颗粒物直径模型结果及分析 | 第99-101页 |
| 4.3.4 去除颗粒物直径分布模型结果及分析 | 第101-102页 |
| 4.4 基于去除颗粒物形态的氧化铝陶瓷薄板激光切割质量评价 | 第102-115页 |
| 4.4.1 去除颗粒物尺寸分布与质量判据 | 第103-110页 |
| 4.4.2 去除颗粒物轮廓平均球形度、球形率与质量判据 | 第110-112页 |
| 4.4.3 熔化去除物内部形貌、密度分布与质量判据 | 第112-115页 |
| 4.5 基于挂渣去除物形态的氧化铝陶瓷薄板激光切割质量评价 | 第115-122页 |
| 4.5.1 挂渣膜状部分与挂渣高度及条纹间距的关系 | 第115-118页 |
| 4.5.2 挂渣瘤状部分与挂渣高度及条纹间距的关系 | 第118-122页 |
| 4.6 本章小结 | 第122-124页 |
| 5 基于气熔比的氧化铝陶瓷熔凝区相变及缝阵壁面性能分析 | 第124-155页 |
| 5.1 引言 | 第124页 |
| 5.2 氧化铝陶瓷激光切割熔化物形核趋向模型 | 第124-129页 |
| 5.2.1 氧化铝陶瓷熔化物形核驱动力 | 第124-126页 |
| 5.2.2 氧化铝陶瓷熔化物的形核趋向 | 第126-129页 |
| 5.3 氧化铝陶瓷激光切割熔化物相变模型 | 第129-132页 |
| 5.3.1 氧化铝晶体类型 | 第129-131页 |
| 5.3.2 氧化铝相变几何模型 | 第131-132页 |
| 5.4 氧化铝陶瓷激光切割熔化物形核与相变分析 | 第132-145页 |
| 5.4.1 氧化铝陶瓷激光切割熔化去除物截面微观形貌与生长机制 | 第134-136页 |
| 5.4.2 氧化铝陶瓷激光切割熔凝相变区形貌分析 | 第136-139页 |
| 5.4.3 氧化铝陶瓷激光切割熔化去除物相变含量分析 | 第139-142页 |
| 5.4.4 氧化铝陶瓷激光切割残留熔融层相变含量分析 | 第142-145页 |
| 5.5 基于相变层控制的氧化铝陶瓷激光切割质量分析 | 第145-153页 |
| 5.5.1 相变层厚度对切割壁面密度与硬度的影响 | 第146-148页 |
| 5.5.2 相变层厚度对切割壁面断裂韧性的影响 | 第148-151页 |
| 5.5.3 基于气熔比与相变层厚度控制的氧化铝陶瓷激光切割实例 | 第151-153页 |
| 5.6 本章小结 | 第153-155页 |
| 6 结论与展望 | 第155-158页 |
| 6.1 结论 | 第155-157页 |
| 6.2 创新点 | 第157页 |
| 6.3 展望 | 第157-158页 |
| 参考文献 | 第158-168页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第168-170页 |
| 致谢 | 第170-171页 |
| 作者简介 | 第171页 |
