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      湖南玻璃廠應用超快激光技術
      - 2020-01-12-

          玻璃是一種透明的類固體材料,在人們日常生活中應用廣泛,制作程序也較復雜。玻璃的應用范圍在不斷擴大,尤其是和其他材料相結合能更多地應用于高科技領域,湖南玻璃廠運用超快激光技術進行生產。玻璃由碳酸鈉、石灰石和沙子等常見的材料制成。這些材料在高溫條件下(約1500℃)溶化,就像液體一樣,可以被灌注、吹制、壓制和模塑成各種形狀。但在室溫下,玻璃就成為固體,冷卻后由于機械性能的改變會變得難以加工處理。

          玻璃具有其他材料所不具備的獨特性能。它擁有極好的光學性能,能反射、彎曲、透射和吸收光線,在整個可視范圍內甚至更遠,都具有較高的透明度。從化學性能來說,玻璃是一種抗腐蝕的惰性材料,可以作為很多化學品的容器。從熱力和電力方面來看,玻璃是一種絕佳的絕緣體。從物理性能來看,玻璃表面堅硬,防刮耐磨,近年來通過各種方法,玻璃甚至具備了彈性。但是,也正是這些性能使得玻璃加工面臨著更大挑戰,例如一旦玻璃具備極好的抗拉強度,就變得易碎。

          因此,湖南玻璃廠處理玻璃的方法和其應用都需要從長計議。玻璃制造可以追溯到公元前3500年左右。人工制造玻璃大概首先出現在美索不達米亞和埃及,首先被用來制作珠寶,隨后被用來制作壺。之后,加工工藝不斷改進,從手工加工演變為現今的高科技工業工藝,出現了眾多玻璃類別和應用。盡管玻璃制造歷史悠久,但近幾十年來由于玻璃的易碎性能,對于玻璃成品進行加工的工藝止步不前。

          通常一個小裂紋就會造成玻璃破碎。一旦微裂紋在玻璃的某個部位形成,它就會蔓延至玻璃邊緣,造成破裂。玻璃的這種易碎屬性使其難以加工。另外一方面,不斷發展的技術使其可制成結構更小,且形狀各異的玻璃來應用于不同領域。傳統的準確方法,如光刻和電子束光刻等來加工玻璃,但這些技術過于昂貴,不易操作,特別是大面積使用?,F今,激光技術提供了加工玻璃的準確方法。直截了當的方法就是在波長范圍內利用單光子吸收,玻璃在紅外線或紫外線下不會高度透明。 

          但是,直接吸收會產生一些問題,包括不良熱影響以及形成熱影響區,這會產生微裂紋,嚴重危害玻璃的機械穩定性。此外,在玻璃表面下方進行加工,制造三維結構,需要使用高透明度波長。雖然納秒脈沖激光器可以用于在玻璃中制造次表層結構,玻璃的物理機制會對微處理的精細程度造成限制,也會產生微裂紋。 

          當考慮進一步降低玻璃的重量和厚度時,人們可能會使用超薄玻璃。50微米厚的玻璃處理起來更微妙,對于機械加工也更敏感。事實上,這樣的玻璃不用激光來加工已經是不可能了,湖南玻璃廠應用激光于實踐。

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