光学制造中的材料科学与技术
本书为引进译著。作者全面梳理并总结了其团队在光学制造方面的研究结果。全书包括两大部分:第Ⅰ部分基本相互作用——材料科学,从摩擦学、流体动力学、固体力学、断裂力学、电化学等光学制造的基础理论出发,系统分析了从宏观到微观的材料去除过程,定量描述了光学制造中不同工艺参数与光学元件性能之间的关系。第Ⅱ部分应用——材料技术,详细叙述了工程应用的光学制造,汇总了现代光学制造中缺陷的检测和评价方法,剖析了多方面工艺优化的可行性,说明了各类新的抛光技术;针对高能激光系统要求的高损伤阈值光学元件,书末还给出了高能激光元件制作的关键工艺实例。 hIwqSKq9 本书既是光学制造理论的梳理,也是现代光学制造技术与应用的汇总,涵盖了从光学制造工艺到光学元件性能评价等多方面的Z新理论与实践,是一部兼具理论、方法和实际应用价值的教科书和参考书。 %wIb@km
[attachment=125215] >S:+&VN`M
O,0j+1? 目录 T,v5cc:nO 致谢 ^PowL: 第Ⅰ部分基本相互作用——材料科学 Y2(,E e2 第1章绪论 FK;2u$: 1.1光学制造工艺/2 ]u"x=S93 1.2光学制造工艺的主要特点/5 FyRr/0C> 1.3材料去除机制/8 MG74,D.f 参考文献/10 [<VyH. 第2章面形 (sEZNo5 n 2.1普雷斯顿方程/12 iG=XRctgj) 2.2普雷斯顿系数/13 ]?~[!&h 2.3界面摩擦力/16 BV]$=
e' 2.4运动和相对速度/18 #=I5_u 2.5压力分布/22 3s Mmg` 2.5.1施加的压力分布/22 XF99h&;9 2.5.2弹性抛光盘响应/23 PfJfa/#pA 2.5.3流体动力/24 qz|xow/ns@ 2.5.4力矩/26 -FQS5Zb.! 2.5.5黏弹性和黏塑性抛光盘特性/29 _&PF (/w 2.5.6工件抛光盘失配/33 @;>Xy!G 2.6确定性面形/54 4m6%HV8{}[ 参考文献/57 iayxN5, 第3章表面质量 \"$jj<gc 3.1亚表面机械损伤/63 Vet<,;Te 3.1.1压痕断裂力学/63 ':|?M B 3.1.2研磨过程中的亚表面机械损伤/76 _sIr'sR~ 3.1.3抛光过程中的SSD/91 (0zYS_mA 3.1.4蚀刻对SSD的影响/99 ?^{Ey[)'( 3.1.5最小化SSD的策略/107 C<N7zM wT 3.2碎屑、颗粒和残留物/108 Z/b,aZhB 3.2.1颗粒/108 RzqU`<// 3.2.2残留物/110 N1X;&qZDd 3.2.3清洁策略和方法/112 Q@.%^1Mp 3.3拜尔培层/114 #,rP1#? 3.3.1通过两步扩散的钾渗透/116 p *GAs
C 3.3.2化学反应性引起的铈渗透/118 P;p;o] 3.3.3拜尔培层和抛光工艺的化学结构机械模型/122 4j~WrdI* 参考文献/124 0ZtH 第4章表面粗糙度 Ms=11C 4.1单颗粒去除功能/130 c_syJ< 4.2拜尔培层特性/137 "S3U]zw0_ 4.3浆料粒度分布/138 BHZSc(-o 4.4抛光盘机械性能和形貌/141 seNH/pRb 4.5浆料界面相互作用/144 RBOhV/f 4.5.1浆料岛和 .jRv8x b 粗糙度/144 K?,`gCN}v 4.5.2浆料中颗粒的胶体稳定性/148 $kn"S>jV 4.5.3抛光界面处的玻璃抛光生成物堆积/150 SNtOHTQ 4.5.4抛光界面处的三种力/152 hPrE 4.6浆料再沉积/154 @v n% 4.7预测粗糙度/157 +!<{80w 4.7.1集成赫兹多间隙(EHMG)模型/157 gOm%?sg 4.7.2岛分布间隙(IDG)模型/164 U<U?&hB\@ 4.8降低粗糙度的策略/167 l
?gh7m_ej 4.8.1策略1: 减少或缩小每粒子负载的分布/167 5
OF*PBZ 4.8.2策略2: 修改给定浆料的去除函数/168 gBE1aw; 参考文献/170 $lf\1)B~* 第5章材料去除率 d$v{oC} 5.1磨削材料去除率/173 ;V)94YT 5.2抛光材料去除率/178 6>-Gi 5.2.1与宏观普雷斯顿方程的偏差/178 =N{-lyr) 5.2.2宏观材料去除的微观/分子描述/179 f9J]-#I if 5.2.3影响单颗粒去除函数的因素/185 LQ4F/[1} 参考文献/195 bv'Z~@<c 第Ⅱ部分应用——材料技术 fFd"21> 0p!N'7N 第6章提高产量: 划痕鉴定和断口分析 <^B!.zQ JL&ni]m 6.1断口分析101/200 3G-f+HN^E }#9 |au` 6.2划痕辨识/204 o1@.
<Q+} mS >I#? 6.2.1划痕宽度/205 Y# ?M%I%j aKkY) 6.2.2划痕长度/206 EO\@#",a 5b%zpx0Y 6.2.3划痕类型/207 7\JA8mm DqlspT 6.2.4划痕密度/208 {$^Lb4O[V CiC@Z,ud` 6.2.5划痕方向和滑动压痕曲率/208 'C\knQ B<?fD 6.2.6划痕模式和曲率/208 o$bD?Zn "Yf?33UNZ 6.2.7工件上的位置/209 nv"D XX'Rv]T 6.2.8划痕辨识示例/209 K9f7,/ p4I6oS`/. 6.3缓慢裂纹扩展和寿命预测/210 iC\t@BVS ^tFgkzXm 6.4断裂案例研究/213 qf6}\0
cy4V*zwp 6.4.1温度诱发断裂/213 }-ysP$ sBD\;\I 6.4.2带摩擦的钝性载荷/221 NI%
() oi}\;TG 6.4.3玻璃与金属接触和边缘剥落/223 D1<$]r, E[E[Za^Y 6.4.4胶合导致碎片断裂/225 ^)|1T#Tz L[9]Ez$2+ 6.4.5压差引起的工件失效/226 OQZ\/~o 5 9:jZ3U 6.4.6化学相互作用和表面裂纹/229 FR@##i$ B|+tK 参考文献/233 NX4}o&mDwn j=,]b6( 第7章新工艺及表征技术 LXQ-J k!6wVJ|_Y 7.1工艺技术/236 eA(c{ gAgP(" "Hw%@ 7.1.1刚性与柔性固定块/236 d6hso u6(>?r- 7.1.2浅层蚀刻和深蚀刻/240 L(!mm e'Th[ wJ 7.1.3使用隔膜或修整器进行抛光垫磨损管理/241 )q+9_KUq NP*M#3$[ 7.1.4密封、高湿度抛光腔室/244 ,ZLg= 7.1.5工程过滤系统/244 t'0dyQ%u 7.1.6浆液化学稳定性/246 U4@W{P02 7.1.7浆料寿命和浆料回收/250 _ s[v:c 7.1.8超声波抛光垫清洗/250 Qv@Z# 7.2工件表征技术/252 s8<)lO<SV. 7.2.1使用纳米划痕技术表征单颗粒去除函数/252 0jN?5j 7.2.2使用锥形楔片测量亚表面损伤/253 Z[{ :
` 7.2.3使用特怀曼效应进行应力测量/255 =K2mR}n\; 7.2.4使用SIMS对拜尔培层进行表征/255 cCH2=v4hU 7.2.5使用压痕和退火进行表面致密化分析/256 &% \`Lwh 7.2.6使用静态压痕法测量裂纹发生和扩展常数/258 '
Z}/3 dp 7.3抛光或研磨系统表征技术/258 ^l\^\>8 7.3.1使用SPOS分析的浆料PSD末端结构/258 :9`T.V<? 7.3.2使用共焦显微镜测量抛光垫形貌/259 /)` kYD6 7.3.3使用zeta电位测量浆料稳定性/259 G:2m)0bW 7.3.4红外成像测量抛光过程中的温度分布/261 c{u~=24;%# 7.3.5使用非旋转工件抛光表征浆料空间分布和黏弹性研磨盘响应/261 VfiMR%i} 7.3.6使用不同盘面槽结构分析浆料反应性与距离/262 8f<[Bu ze 参考文献/263 2$O@T] 第8章新型抛光方法 Bld $<uU 8.1磁流变抛光/265 ?X.MKNbp 8.2浮法抛光/271 i>C:C>~ 8.3离子束成形/273 >"Z^8J 8.4收敛抛光/275 2I#4jy/g 8.5滚磨抛光/279 |&t 2jD( 8.6其他子孔径抛光方法/285 ''f07R 参考文献/288 Uaho.(_GP 第9章抗激光损伤光学元件 j:9kJq>mv 9.1激光损伤前体/296 Sh=Px9'i 9.2减少激光光学元件中的SSD/300 siHS@S 9.3高级缓解过程/301 6"Km E} 参考文献/306 0UmK S\P
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