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。 +es6c') 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。 'Qfy+_0
[attachment=125215] JR>B<{xB
|$w-}$jq5 目录 e.kt]l 致谢 J~Ph)|AiS 第Ⅰ部分基本相互作用——材料科学 `dNb%f> 第1章绪论 "nefRz%j+ 1.1光学制造工艺/2 )/pPY 1.2光学制造工艺的主要特点/5 UCWU|r<s, 1.3材料去除机制/8 yTvK)4& 参考文献/10 Oxvw`a# 第2章面形 $.cGRz 2.1普雷斯顿方程/12 3gh^a;uC 2.2普雷斯顿系数/13 ]a%Kn]HI&2 2.3界面摩擦力/16 f:0n-me 2.4运动和相对速度/18 E,$uNw '] 2.5压力分布/22 ~zX5}U<R 2.5.1施加的压力分布/22 %jf gncW 2.5.2弹性抛光盘响应/23
'ng/A4 2.5.3流体动力/24 sg2C_]i,H 2.5.4力矩/26 iTvCkb48m 2.5.5黏弹性和黏塑性抛光盘特性/29 H}~^,B2; 2.5.6工件抛光盘失配/33 R{B~No w3 2.6确定性面形/54 gA|j\T{c 参考文献/57 }.vy|^X 第3章表面质量 ZM.g+-9 3.1亚表面机械损伤/63 ZSSgc0u^? 3.1.1压痕断裂力学/63 R}Y=!qjYE= 3.1.2研磨过程中的亚表面机械损伤/76 F{+`F<r 3.1.3抛光过程中的SSD/91 "8]170 3.1.4蚀刻对SSD的影响/99 J)->
7h= 3.1.5最小化SSD的策略/107 cOgtBEhn 3.2碎屑、颗粒和残留物/108 mx4*zj 3.2.1颗粒/108 /0uinx 3.2.2残留物/110 463dLEd 3.2.3清洁策略和方法/112 Uf<vw3 3.3拜尔培层/114 AVWrD[ wD2 3.3.1通过两步扩散的钾渗透/116 iE`aGoA 3.3.2化学反应性引起的铈渗透/118 !/zj7z
! 3.3.3拜尔培层和抛光工艺的化学结构机械模型/122 2Qj)@&zKe# 参考文献/124 c53`E U 第4章表面粗糙度 UXJl;Mb 4.1单颗粒去除功能/130 )]R?v,9*D 4.2拜尔培层特性/137 YLo$n 4.3浆料粒度分布/138 }b(e 4.4抛光盘机械性能和形貌/141 +bnw,B>< 4.5浆料界面相互作用/144 }"Cn kg 4.5.1浆料岛和 DeSTo9A}! 粗糙度/144 buXG32; 4.5.2浆料中颗粒的胶体稳定性/148 6f!mk:\T. 4.5.3抛光界面处的玻璃抛光生成物堆积/150 k]iS3+nD 4.5.4抛光界面处的三种力/152 pH[lj8S 4.6浆料再沉积/154 MvmP["%J4_ 4.7预测粗糙度/157 5aNDW'z`f 4.7.1集成赫兹多间隙(EHMG)模型/157 8|GpfW3p2 4.7.2岛分布间隙(IDG)模型/164 ;I'/.gW;{ 4.8降低粗糙度的策略/167 zY+Et.lg]^ 4.8.1策略1: 减少或缩小每粒子负载的分布/167 V1`|j 4.8.2策略2: 修改给定浆料的去除函数/168 -pu\p-Z 参考文献/170 9 a%@j
] 第5章材料去除率 | hM)e*" 5.1磨削材料去除率/173 UGt7iT<`8 5.2抛光材料去除率/178 {eEWfMKIn 5.2.1与宏观普雷斯顿方程的偏差/178 AUde_1hi 5.2.2宏观材料去除的微观/分子描述/179 \[EWxu 5.2.3影响单颗粒去除函数的因素/185 n #I}!x>2 参考文献/195 &7&*As 第Ⅱ部分应用——材料技术 z:5ROlk0 5I,X#}K[ 第6章提高产量: 划痕鉴定和断口分析 s=
fKAxH /nFw 6.1断口分析101/200 8-ssiiJ}gh iXRt9)MT{ 6.2划痕辨识/204 %Qz`SO8x? e&4u^'+K 6.2.1划痕宽度/205 Zr;=p"cXr i%8&g2 6.2.2划痕长度/206 m4>oE|\ 8]\h^k4f 6.2.3划痕类型/207 nk
9 K\I
_|:bac8pL 6.2.4划痕密度/208 {{%8|+B |7x^@i9w 6.2.5划痕方向和滑动压痕曲率/208 j]O[I^5 #%"TU,[+ 6.2.6划痕模式和曲率/208 /exl9Ilt] ]?$y} 6.2.7工件上的位置/209 -yGm^EwP _Pi:TxY 6.2.8划痕辨识示例/209
89=JC[c $ow`)?sh 6.3缓慢裂纹扩展和寿命预测/210 M~F2cXW &"%|`gE 6.4断裂案例研究/213 <#
r.}T.l <" l;l~Y1 6.4.1温度诱发断裂/213 Yj/nzTVJ[ 72vGfT2HtZ 6.4.2带摩擦的钝性载荷/221 x>"JWD 3|r!*+. 6.4.3玻璃与金属接触和边缘剥落/223 aB6LAb2z;T [<a%\:c m4 6.4.4胶合导致碎片断裂/225 @b\_696. gD+t'qg$ 6.4.5压差引起的工件失效/226 w!w _`7[ pbxcsA\ 6.4.6化学相互作用和表面裂纹/229 (G%gVk] ~.`r( 参考文献/233 x0$:"68PW i=H>D 第7章新工艺及表征技术 &\`a5[ L9?/ -@M 7.1工艺技术/236 XfK.Fj~- )TG0m= * 7"NJraQ6 7.1.1刚性与柔性固定块/236 L8xprHgL JgKZ;GM:W 7.1.2浅层蚀刻和深蚀刻/240 M#=5u`h 4U;XqUY
/ 7.1.3使用隔膜或修整器进行抛光垫磨损管理/241 IBNQmVRrI 2$W,R/CLh 7.1.4密封、高湿度抛光腔室/244 'Qq_Xn8 7.1.5工程过滤系统/244
@:QdCG+ 7.1.6浆液化学稳定性/246 bok 74U] 7.1.7浆料寿命和浆料回收/250 9`n)"r 7.1.8超声波抛光垫清洗/250 }cK~=@7tK 7.2工件表征技术/252 v:Z4z6M- 7.2.1使用纳米划痕技术表征单颗粒去除函数/252 q;0&idYC 7.2.2使用锥形楔片测量亚表面损伤/253 :`^3MMLO 7.2.3使用特怀曼效应进行应力测量/255 ^pV>b(?qw 7.2.4使用SIMS对拜尔培层进行表征/255 ~TFYlV 7.2.5使用压痕和退火进行表面致密化分析/256 [x p,& 7.2.6使用静态压痕法测量裂纹发生和扩展常数/258 OPt;G,$ta 7.3抛光或研磨系统表征技术/258 agU!D[M_G 7.3.1使用SPOS分析的浆料PSD末端结构/258 u#@{%kPW 7.3.2使用共焦显微镜测量抛光垫形貌/259 =>ztB w\ 7.3.3使用zeta电位测量浆料稳定性/259 C"^hMsU8 7.3.4红外成像测量抛光过程中的温度分布/261 :htq%gPex9 7.3.5使用非旋转工件抛光表征浆料空间分布和黏弹性研磨盘响应/261 Z t+FRR= 7.3.6使用不同盘面槽结构分析浆料反应性与距离/262 N|O]z 参考文献/263 VMye5 P 第8章新型抛光方法 Z*9]:dG:! 8.1磁流变抛光/265 PWN'.HQ 8.2浮法抛光/271 CL'Xip')T 8.3离子束成形/273 CndgfOF 8.4收敛抛光/275 L8]{B 8.5滚磨抛光/279 oSA*~ N: 8.6其他子孔径抛光方法/285 oBNX8%5w 参考文献/288 `=}UFu 第9章抗激光损伤光学元件 DMcxa.Sd! 9.1激光损伤前体/296 T<e7(= 9.2减少激光光学元件中的SSD/300 {29S`-|P 9.3高级缓解过程/301 7kX$wQZ_ 参考文献/306 Am4^v?q
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