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セラミック材料の超高能率精密微細加工技術の開発

陶瓷材料超高效精密微加工技术开发

基本信息

批准号：
22KF0116
负责人：
杉田直彦
金额：
$ 1.54万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

セラミック材料(Al2O3, AlN, Si3N4, ZrO2等)は, 熱的, 力学的, 化学的および電気的に優れた特性を有し, 最先端製品の製造に広く用いられている．既存のフェムト秒レーザ加工法によるセラミック材料の加工は, 低いエネルギ効率および局所的なマイクロクラックの発生により, 高効率, 高精度, 高品質な加工を実現できていない.本研究は, 局所的かつ過渡的な光誘導結晶粒界変化のメカニズムに基づいて, セラミック材料の表面付近でのフェムト秒レーザの散乱を取り除き, 高密度微細スケールの電子励起領域(金属相)発生の制御を実現することで, 最終的にセラミック材料の高速精密微細加工の実現を目指す.今年度は，セラミック加工の超高速観察プラットフォームおよびダブルパルスフェムト秒-マイクロ秒レーザ加工プラットフォームを構築した．ポンプ-プローブ法などの超高速観察技術を改良し，フェムト秒レーザ照射時のジルコニアセラミック内部の電子励起領域（金属相）の生成と発展過程を明らかにした．また，実験によって，セラミックの表面散乱を低減させ、高密度微細電子励起領域を誘導することに成功した．さらに，超高速カメラ観察技術を使用して，セラミック材料のダブルパルスフェムト秒-マイクロ秒レーザ加工の材料除去メカニズムを明らかにし，セラミック材料の加工効率を大幅に向上さた．従来のフェムト秒レーザ加工と比較して，加工効率は5000倍以上に向上した．

The mechanical, chemical, mechanical and mechanical properties of Al2O3, AlN, Si3N4, ZrO2, etc., are different from those of other materials. The first end of the product is used in the manufacturing of electrical equipment. The existing thermal processing method is used to process the raw materials, and the rate of failure is very low. High-speed, high-precision, high-quality machining. In this study, the photoluminescence of the photoluminescence grain boundary is sensitive, the surface of the material is very sensitive, and the dispersion is removed. High-density microelectronic devices excite the field (metal phase) to control the detection of optical properties. The most advanced materials for high-speed precision micro-machining are now available. This year, the technology of ultra-high-speed machining has been improved. This year, the ultra-high-speed manufacturing technology has been improved. During short-time exposure, the field (metal phase) of the internal generator is excited. The process of the exhibition is clear. The surface is scattered, the surface is scattered, the low temperature, the high-density micro-generator is excited, and the ultra-high-speed radar surveillance technology is used. The processing rate of the material is much higher than that of the second, the processing rate of the material is 5000 times higher than that of the material.