北京理工在激光安全與防護(hù)領(lǐng)域研究中取得重要進(jìn)展
引言 當(dāng)前激光器正處于快速發(fā)展時(shí)期,隨著激光的廣泛使用,相關(guān)光學(xué)精密儀器及工程裝備的激光安全與防護(hù)備受國(guó)內(nèi)外關(guān)注。北京理工大學(xué)馬壯教授、王富恥教授、高麗紅副教授經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期攻關(guān),自主設(shè)計(jì)并制備出新型高反射鈦酸鹽鈣鈦礦陶瓷材料,反射率與金屬鋁相當(dāng),且熔點(diǎn)是金屬鋁的3倍,具有良好的抗激光輻射應(yīng)用前景,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外高反射陶瓷材料的空白。近年來(lái),鈣鈦礦型氧化物ABO3因具有獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu),尤其經(jīng)摻雜后形成特殊的晶體缺陷結(jié)構(gòu)和性能,使該化合物作為一種新型功能材料在物理、化學(xué)等領(lǐng)域成為研究熱點(diǎn),并在一些重大工程關(guān)鍵環(huán)節(jié)表現(xiàn)出一定的應(yīng)用潛力。但是,如何解決新型高反射鈦酸鹽鈣鈦礦陶瓷材料在激光安全與防護(hù)領(lǐng)域中應(yīng)用的局限性及拓展新型鈣鈦礦材料在激光安全與防護(hù)工程領(lǐng)域中的有效應(yīng)用已成為當(dāng)前研究所面臨的新挑戰(zhàn)。 成果簡(jiǎn)介 近日,北京理工大學(xué)材料學(xué)院馬壯教授、高麗紅副教授(通訊作者)指導(dǎo)的2014級(jí)博士生朱錦鵬經(jīng)過(guò)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊ACS Applied materials & Interfaces在線發(fā)表了關(guān)于鈣鈦礦型陶瓷涂層材料在激光安全與防護(hù)方面研究的重要進(jìn)展:“Ablation behavior of plasma-sprayed La1-xSrxTiO3+δ coating irradiated by high-intensity continuous laser” 報(bào)道了他們有針對(duì)性地設(shè)計(jì)了一系列激光輻照實(shí)驗(yàn),并在該領(lǐng)域引入多物理場(chǎng)輻照效應(yīng)數(shù)值模擬方法,探究了鈣鈦礦型鈦酸鹽陶瓷涂層的宏、微觀結(jié)構(gòu)及光學(xué)性能等在連續(xù)型激光作用下復(fù)雜的演變機(jī)制,揭示了激光作用過(guò)程中影響鈣鈦礦型陶瓷涂層光學(xué)性能變化的本質(zhì)原因;诟道锶~熱傳導(dǎo)理論,建立了多物理場(chǎng)三維近似耦合模型,自主編程實(shí)現(xiàn)了對(duì)陶瓷涂層與激光相互作用過(guò)程中溫度場(chǎng)及溫度梯度計(jì)算,突破制約實(shí)時(shí)反射率變化精準(zhǔn)推演的國(guó)內(nèi)外關(guān)鍵技術(shù)難題。 |