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。 ;%mdSaf 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。 gg&Dej2{
[attachment=125215] ,veo/k<"r8 }_fVv{D
目录 iUq{c+h
致谢 Z|BOuB^ 第Ⅰ部分基本相互作用——材料科学 3^`.bm4 ^ 第1章绪论 e/Y&d9`
I 1.1光学制造工艺/2 !|-:"hE1h 1.2光学制造工艺的主要特点/5 q@d6P~[-gj 1.3材料去除机制/8 SD .c9 参考文献/10 M5`wfF,j 第2章面形 2>vn'sXdj 2.1普雷斯顿方程/12 @#::C@V] 2.2普雷斯顿系数/13 P,bis7X. 2.3界面摩擦力/16 q)!G5j3 2.4运动和相对速度/18 )AXa.y 2.5压力分布/22 keS%w]87 2.5.1施加的压力分布/22 A&`7 l5~X 2.5.2弹性抛光盘响应/23 jF6[+bW< 2.5.3流体动力/24 n:[LsbTk 2.5.4力矩/26 @O| lA 2.5.5黏弹性和黏塑性抛光盘特性/29 *]e9/f 2.5.6工件抛光盘失配/33 vqRW^>~-B 2.6确定性面形/54 _))--+cL 参考文献/57 H1 e^/JD) 第3章表面质量 |$`I1
3.1亚表面机械损伤/63 $`txU5#vs 3.1.1压痕断裂力学/63 7Yly^ 3.1.2研磨过程中的亚表面机械损伤/76 (@cZmU, 3.1.3抛光过程中的SSD/91 84y#L[ 3.1.4蚀刻对SSD的影响/99 K~
VUD( 3.1.5最小化SSD的策略/107
'cf8VD 3.2碎屑、颗粒和残留物/108 q&V=A[<rz 3.2.1颗粒/108 |\/V1 3.2.2残留物/110 e2Df@8> 3.2.3清洁策略和方法/112 =Cp}iM 3.3拜尔培层/114 J0yo@O 3.3.1通过两步扩散的钾渗透/116 g({dD; 3.3.2化学反应性引起的铈渗透/118 ?q hme 3.3.3拜尔培层和抛光工艺的化学结构机械模型/122 ("_tML 8/p 参考文献/124 z/t+t_y 第4章表面粗糙度 Z$ 6yB 4.1单颗粒去除功能/130 Jtl[9qe#] 4.2拜尔培层特性/137 T^.W' 4.3浆料粒度分布/138 B#K2?Et!t 4.4抛光盘机械性能和形貌/141 z=a{;1A 4.5浆料界面相互作用/144 ]F1ZeAh5 4.5.1浆料岛和 j~`rc2n% 粗糙度/144 &g5+ |g ( 4.5.2浆料中颗粒的胶体稳定性/148 < c[dpK5c 4.5.3抛光界面处的玻璃抛光生成物堆积/150 2Ls 4.5.4抛光界面处的三种力/152 l;'c6o0e 4.6浆料再沉积/154 Auf2JH~ 4.7预测粗糙度/157 Zn"1qLPF 4.7.1集成赫兹多间隙(EHMG)模型/157 /]"2;e-s+ 4.7.2岛分布间隙(IDG)模型/164 Wo~#R 4.8降低粗糙度的策略/167 L\y>WR%s 4.8.1策略1: 减少或缩小每粒子负载的分布/167 %SD=3UK6 4.8.2策略2: 修改给定浆料的去除函数/168 nh+f,HtSt 参考文献/170 < e7 第5章材料去除率 4O'X+dv^I 5.1磨削材料去除率/173 pTk1iGfB 5.2抛光材料去除率/178 "+:~#&r 5.2.1与宏观普雷斯顿方程的偏差/178 ,MdK "Qa> 5.2.2宏观材料去除的微观/分子描述/179 ^PI8Bvs>j 5.2.3影响单颗粒去除函数的因素/185 7cMSJM(]G 参考文献/195 _T[m YY 第Ⅱ部分应用——材料技术 ay,E!G&H \t
04- 第6章提高产量: 划痕鉴定和断口分析 ZdY)&LJ 8^%Nl `_2B 6.1断口分析101/200 uQlQ%n% kZ3w 2=x3v 6.2划痕辨识/204 7iBN!"G0 C"!k`i=Lj 6.2.1划痕宽度/205 o `N /w 01" b9`jU 6.2.2划痕长度/206 GV T[)jS smN|r 6.2.3划痕类型/207 qg#|1J6e _}(ej&'f 6.2.4划痕密度/208 o7;#B)jWS 5T4!'4n 6.2.5划痕方向和滑动压痕曲率/208 BNe6q[ )W~ amH..D7_> 6.2.6划痕模式和曲率/208 0O:')R&
+*aZ9g 6.2.7工件上的位置/209 ;VAHgIpx; oWo/QNw9 6.2.8划痕辨识示例/209 I>( \B| \6 *c6o#[l 6.3缓慢裂纹扩展和寿命预测/210 p 3*y8g- rW(<[2 vg 6.4断裂案例研究/213 N\9Wxz$ @XL5$k[Y 6.4.1温度诱发断裂/213 -@EAL:kY 5p7?e3 6.4.2带摩擦的钝性载荷/221 1$#{om9 96FS-` 6.4.3玻璃与金属接触和边缘剥落/223 <4|/AF*> [|!A3o 6.4.4胶合导致碎片断裂/225 o6[aP[~F at-+%e 6.4.5压差引起的工件失效/226 zZax![Z [R~`6 6.4.6化学相互作用和表面裂纹/229 3</gK$f2 q/lQEfR 参考文献/233 m=hUHA,p4 O<o>/HH$ 第7章新工艺及表征技术 Q'B2!9=LB OmR)W' 7.1工艺技术/236 g VPtd[r <_N<L\ muJR~4 7.1.1刚性与柔性固定块/236 t.`&Q|a V|n}v?f_q 7.1.2浅层蚀刻和深蚀刻/240 mhDC1lXF .*(xkJI3 7.1.3使用隔膜或修整器进行抛光垫磨损管理/241 Fb0r(vQ^ DQy<!Wb+ 7.1.4密封、高湿度抛光腔室/244 8*iIJ 7.1.5工程过滤系统/244 Y%1 94fY$ 7.1.6浆液化学稳定性/246 zv8AvNDK 7.1.7浆料寿命和浆料回收/250 ^.|P&f~ 7.1.8超声波抛光垫清洗/250 JE<w7:R& 7.2工件表征技术/252 zvgy$]y'\ 7.2.1使用纳米划痕技术表征单颗粒去除函数/252 0lm7'H*~ 7.2.2使用锥形楔片测量亚表面损伤/253 8h%oJ4da 7.2.3使用特怀曼效应进行应力测量/255 %Y:"5fH 7.2.4使用SIMS对拜尔培层进行表征/255 Ok V*,n 7.2.5使用压痕和退火进行表面致密化分析/256 h7"c_=w+ 7.2.6使用静态压痕法测量裂纹发生和扩展常数/258 s1GR!*z> 7.3抛光或研磨系统表征技术/258 hRwj-N%C 7.3.1使用SPOS分析的浆料PSD末端结构/258 iX|K4.Pz{ 7.3.2使用共焦显微镜测量抛光垫形貌/259 R0A|}Ee* 7.3.3使用zeta电位测量浆料稳定性/259 Z.l4< 7.3.4红外成像测量抛光过程中的温度分布/261 (& UQ^ 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
MOia]5 7.3.6使用不同盘面槽结构分析浆料反应性与距离/262 a7@':Rb n 参考文献/263 `i:DmIoz 第8章新型抛光方法 $~+(si2 8.1磁流变抛光/265 5w+KIHhN| 8.2浮法抛光/271 9Gc4mwu 8.3离子束成形/273 6D&{+; 8.4收敛抛光/275 wr-/R"fX 8.5滚磨抛光/279 [`4 8.6其他子孔径抛光方法/285 rLpfybu 参考文献/288 e1OGGF%En 第9章抗激光损伤光学元件 77b^d9! ~ 9.1激光损伤前体/296 zo|
' 9.2减少激光光学元件中的SSD/300 H-&T) 9.3高级缓解过程/301 1p5n}| 参考文献/306 qeUT]*
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