激光先进制造技术与设备集成
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品牌: 邵丹
基本信息·出版社：科学出版社
·页码：516 页
·出版日期：2009年10月
·ISBN：9787030257963
·条形码：9787030257963
·版本：第1版
·装帧：平装
·开本：16
·正文语种：中文
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内容简介进入21世纪以来，随着激光技术的迅速发展，激光先进制造与加工技术在汽车、机械、航空航天、冶金化工及微电子等领域展现出更广阔的应用前景。《激光先进制造技术与设备集成》从介绍激光先进制造与加工技术的基础知识出发，全面、系统地讲述了激光先进制造与加工工艺、方法和应用及成套设备系统。全书共分11章：第1章，激光先进制造技术基础；第2章，激光器系统；第3章，激光加工技术(包括激光打孔、切割、激光焊接，激光表面改性、激光冲击强化和激光清洗等)；第4章，激光快速成型技术；第5章，激光烧结合成功能陶瓷材料技术；第6章，激光制膜技术；第7章，短波长紫外激光微加工技术；第8章，飞秒激光微加工技术；第9章，激光制备纳米材料技术；第10章，激光在工业中的应用；第11章，激光加工成套设备系统。
《激光先进制造技术与设备集成》可供从事光电子、机械和微电子等相关领域的研究人员和工程技术人员及在校本科生、研究生与阅读与参考。
编辑推荐《激光先进制造技术与设备集成》是由科学出版社出版的。
目录
序
前言
第1章 激光先进制造技术基础
1.1 激光产生的机理
1.1.1 电磁辐射特性
1.1.2 激光产生的必要条件
1.2 激光束特性
1.2.1 激光波长
1.2.2 激光的相干性
1.2.3 激光束输出模式
1.2.4 激光束的形状与发散
1.2.5 激光束的亮度
1.2.6 激光束偏振
1.3 激光束的聚焦与传输特性
1.3.1 激光束聚焦
1.3.2 激光束聚焦深度(焦深)
1.3.3 像差
1.3.4 热透镜效应
1.3.5 激光束的准直与整形
1.3.6 激光束传输
1.3.7 激光束扫描系统
1.3.8 激光束的分束与合束
1.4 激光器光学元件与聚焦镜
1.4.1 激光器输出窗口和聚焦透镜材料
1.4.2 反射镜
1.5 激光束的光束质量
1.5.1 激光束的光束质量的评价标准
1.5.2 光束质量因子M2
1.5.3 光束参数乘积(BPP)评价方法
1.5.4 激光束光束质量因子M2的测量方法
1.6 材料的吸收和反射特性
1.6.1 材料的吸收特性
1.6.2 材料的反射特性
1.7 激光与固体材料的相互作用
1.7.1 激光束的加热过程
1.7.2 表面效应
1.7.3 内部效应
1.7.4 非线性效应
1.7.5 激光诱导等离子体
1.8 激光加工的热源模型
1.8.1 热物理常数
1.8.2 激光加工的热源模型
1.8.3 几种激光加工的热源模型
参考文献
第2章 激光器系统
2.1 固体激光器
2.1.1 固体激光器的基本结构
2.1.2 用于激光热加工的固体激光器
2.1.3 二极管泵浦固体激光器(DPSL)
2.1.4 掺钛蓝宝石飞秒激光器
2.2 气体激光器
2.2.1 CO2激光器
2.2.2 横流CO2激光器
2.2.3 轴向流动CO2激光器
2.2.4 扩散冷却CO2激光器
2.2.5 准分子激光器
2.3 高功率半导体激光器
2.3.1 半导体激光器的构成
2.3.2 半导体激光器的制备方法
2.4 光纤激光器
2.4.1 光纤激光器的基本结构
2.4.2 光纤激光器的特点
2.4.3 光纤激光器的种类
2.4.4 高功率光纤激光器(HPFL)
2.4.5 超快光纤激光器
2.5 用于激光热加工激光器的比较
2.5.1 CO2激光器与YAG激光器及准分子激光器的比较
2.5.2 常用CO2激光器、Nd：YAG激光器与其他激光器比较
参考文献
第3章 激光加工技术
3.1 激光打孔与激光切割
3.1.1 激光打孔
3.1.2 激光切割
3.1.3 激光打标与雕刻
3.1.4 激光毛化(刻花)技术
3.2 激光焊接
3.2.1 脉冲激光光斑焊接
3.2.2 激光缝焊
3.2.3 高功率激光深穿透焊接
3.2.4 几种焊接方式
3.2.5 几种典型激光焊接实例
3.2.6 几种典型零部件的激光焊接
3.2.7 塑料的激光焊接
3.3 激光表面热处理(表面改性)
3.3.1 激光表面相变硬化(表面淬火)
3.3.2 激光表面合金化与激光表面熔覆
3.3.3 激光表面非晶化与微晶
3.3.4 激光冲击强化
3.3.5 激光清洗和去除技术
参考文献
第4章 激光快速成型技术
4.1 激光快速成型工艺
4.1.1 分层制造(SFF)快速成型技术
4.1.2 激光直接成型技术
4.1.3 激光热成型
4.1.4 激光冲击成型
4.1.5 其他新的激光快速成型工艺及材料
4.2 激光快速成型制作零件(或模具)的典型实例
参考文献
第5章 激光烧结合成功能陶瓷材料技术
5.1 激光烧结合成陶瓷
5.1.1 激光烧结合成陶瓷方法与工艺
5.1.2 激光烧结陶瓷的显微结构特征
5.2 激光烧结合成陶瓷的应用
5.2.1 激光烧结合成新型钨酸铝陶瓷
5.2.2 激光烧结合成Tazos基陶瓷
5.2.3 激光合成SiC超细粉
5.2.4 激光熔凝快离子导体
参考文献
第6章 激光制膜技术
6.1 激光制膜原理与过程
6.1.1 激光等离子体法制膜的简单机制
6.1.2 激光制膜过程
6.1.3 激光辐射与靶材的相互作用
6.1.4 激光等离子体与基片的相互作用
6.2 影响激光制膜的因素
6.2.1 激光波长与运转方式
6.2.2 激光能量密度
6.2.3 激光脉冲频率
6.2.4 辅助气压
6.2.5 基片温度
6.3 激光制膜方法及工艺
6.3.1 激光物理气相沉积薄膜
6.3.2 激光化学气相沉积薄膜
6.3.3 双光束脉冲激光沉积功能梯度薄膜
6.4 脉冲激光制备薄膜技术实例
6.4.1 脉冲激光制备A1N薄膜
6.4.2 脉冲激光制备GaN薄膜
6.4.3 脉冲激光制备β-FeSi2薄膜
6.4.4 脉冲激光制备类金刚石薄膜
6.4.5 激光沉积制备高温超导薄膜
参考文献
第7章 短波长紫外激光微加工技术
7.1 准分子紫外激光与材料相互作用
7.1.1 准分子紫外激光加工特点
……
第8章 飞秒激光微加工技术
第9章 激光制备纳米材料技术
第10章 激光在工业中的应用
第11章 激光加工成套设备系统
……[看更多目录]
序言科学技术的发展水平是衡量国家综合实力的重要标志，是实现中华民族伟大复兴的巨大驱动力。开发、掌握和应用先进制造技术在各国都处于优先地位，而激光先进制造和加工技术在先进制造技术中被誉为“未来制造系统共同的加工手段”，其成果已极大地促进了人类生产水平的发展。随着激光技术及应用的发展，我国也将“光电子与激光”列入中长期科学和技术的重要发展方向之一。
激光先进制造和加工技术具有效率高、质量优、清洁环保、加工范围广、经济效益好等优势，能解决传统制造和加工技术中无法解决的难题，在汽车、钢铁冶金、航空航天、机械、纺织、化工、建筑和微电子等领域具有广阔的应用前景，并已取得了很大的经济效益和社会效益。
该书由郑启光教授主持编写并最后统稿，他从1971年开始长期从事激光先进制造和加工技术的科研和教学工作，取得了较多研究成果，积累了丰富的经验；另外，两位年轻作者思维敏捷，他们整理并撰写了相关章节，很为本书增色不少。该书在作者及其所在单位华中科技大学的研究成果基础上，结合国内外学者的研究成果，较全面、系统地阐述了激光先进制造和加工技术。该书注重理论、实验、工艺方法和典型应用实例的有机结合。我相信该书的出版对我国从事该领域的研究人员和工程技术人员及在校学生都有较好的参考价值，特向读者推荐。
文摘插图：
随着激光器功率等级的提升以及光纤传输技术的完善、金属钼焊接聚束物镜等的研制成功，激光在汽车、微电子、航空航天、机械制造、钢铁冶金、船舶及石油化工及建筑等行业的应用越来越广。
10.1激光在微电子技术中的应用
脉冲激光加工（包括激光打孔、激光切割（划线）、激光焊接等）在微电子技术中的应用很广，如已用脉冲激光在混合集成电路的微晶玻璃和硅基片上打孔，这些孔主要用来安装线路中的分离组件。
在采用脉冲激光对硅片和半导体组件进行划线时，由于激光蒸发、切割、划线要求较大的单位能量密度，因此必须采用脉冲小于10μm的短脉冲系列激光器对半导体划线。
10.1.1激光切割半导体硅圆晶片
日常生活中，手机、数码相机、计算机、家电中的印制电路板（PCB）和挠性电路板（FPC）上面都布满集成电路（IC），它是采用一定的工艺，把电路中的元器件和布线制作在半导体晶片上，然后封装为一个整体，使之成为具有所需电路功能的微型结构，这样整个电路的装配密度高、体积小、功耗低、引出线少、可靠性高，便于大规模生产。其中半导体晶片的原材料是硅，二氧化硅经提炼提纯后，制成高纯度的多晶硅，再将多晶硅融解、拉晶制成硅晶棒，硅晶棒经过研磨、抛光和切片后即得到制作集成电路的基本原材料——硅晶圆片，将晶圆片经过沉积、蚀刻、加温、光阻处理、涂布、显影等数百道工序，在硅晶片上加工制作成具有特定电路功能的集成电路产品，晶圆制造就完成了。由于工艺需要以及为了提高制作速率和降低成本，通常是在晶圆上制作集成电路芯片阵列，然后采用切割工艺将其分割。切割完毕后再进行焊接和封装，经过测试后就变成用于生产的各式产品。
