超声波加工可以操作哪些玻璃?(微晶玻璃超声波加工)

超声波加工可以操作哪些玻璃?(微晶玻璃超声波加工)

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为什么要选择超声波加工玻璃？因为超声加工不易碎。

超声波效应：当超声波在介质中传播时，由于超声波与介质的相互作用而发生物理化学变化，产生一系列的机械、热、电磁学和化学超声效应，包括以下四种效应：

1。机械效应超声波的机械作用可以促进液体的乳化、凝胶的液化和固体的分散。在超声波介质中形成驻波时，由于机械力的作用，悬浮在流体中的微小颗粒在波结处凝结，形成周期性的空间积累。当超声波在压电材料和磁致伸缩材料中传播时，由于超声波的机械作用(见介电物理和磁致伸缩)而引起的电致很化和诱导磁化。

(2)空化。超声波在液体作用时会产生大量的小气泡。原因之一是液体中的局部拉伸应力形成负压，压力的降低使气体溶解在液体中，从液体中逸出，变成一个小气泡。另一个原因是强大的拉伸应力"撕开"液体进入一个称为空化的空腔。空腔是一种液体蒸气或溶解在液体中的另一种气体，甚至可能是真空。随着周围介质的振动，空化形成的小气泡将继续运动、成长或突然破裂。在爆炸过程中，周围的液体突然冲进气泡中，同时产生高温、高压和冲击波。与空化有关的内耗可以在气泡中形成电荷，并因放电而发出光。液体中的超声处理大多与空化有关。

(3)热效应。由于超声波使材料产生振动，当被介质吸收时，就会产生热效应。

石英玻璃用水晶，硅石，硅化物为原料，经高温熔化或化学气相沉积而成。电光源器、半导体玻璃、激光器，光学仪器等行业都使用的到石英玻璃。因此，石英玻璃打孔也是常见的工艺之一。常用的方法就是超声波加工，那么影响其质量及精度的因素有哪些呢 1、超声加工的工件表面粗糙度较低，可达ra0.63~0.08um，主要取决于每粒磨料每次冲击工件表面后留下的凹痕大小，并与超声振动的振幅、磨料领料的直径、工件材料的性质以及磨料悬浮液的成分等有关。 

2、超声加工孔时，其孔的尺寸将比工具尺寸有所扩大，扩大量约为磨料磨粒直径的两倍，孔的很小直径约等于工具直径加所用磨料磨粒平均直径的两倍。

 3、超声加工所用的磨料粒度本来就是不均匀的，加工中又要被磨钝、甚至破碎，更加剧了磨料的不均匀性。因此，不仅影响加工速度更影响加工精度。加工时必须经常搅动磨料悬浮液，保证一定的循环速度，使用10--15h后应及时更换。

石英玻璃由于其独特的光学性能和稳定的物理化学性能，在高新技术领域得到了广泛的应用，特别是在恶劣的环境中，也具有不可替代的地位。然而，石英玻璃的加工性能却很差。在超精密加工中，很易出现裂纹和损伤，严重制约了石英玻璃的应用和发展。然而，仅限于纳米级的加工条件，研究进展缓慢。基于上述问题和现状，本文提出了一种分子动力学模拟和纳米压痕实验相结合的方法来研究石英玻璃的纳米加工性能。为了解决计算能力问题，基于CPU加速技术，建立了大规模分子动力学仿真平台，实现了多机并行计算。通过聚类实验发现，模拟尺度可达到亚微米级，原子数可达数亿个，簇速比可达1。65.根据石英玻璃的实际生产工艺，采用熔融淬火的方法，建立了石英玻璃的非晶模拟模型。

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