基于热裂法的微波切割玻璃关键技术研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:evemxy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
玻璃属于硬脆性材料,因其理化特性及优质的机械性能广泛应用于多项工业领域。玻璃的切割技术主要包括机械法、热熔法和热裂法。热裂法可实现非去除材料切割而被国内外学者广泛的关注。激光加热是国内外学者研究热裂法的过程中所采用的唯一加热方法。该方法由于表面加热效应使切割断面形貌不平,从而限制了热裂法切割技术的发展。基于此,本文提出基于体加热的微波热裂法切割技术,开发出高能微波聚焦系统对微波进行聚焦从而对钠钙玻璃等硬脆材料进行热裂法切割加工。论文的主要研究工作包括:分析出微波热裂法切割过程中钠钙玻璃吸收微波产生热量的物理机制是其在高频电磁场作用下的介质损耗过程。分析了钠钙玻璃介质损耗特性,指出其在2.45GHz微波频段下拥有较高的电磁生热转化效率。当材料属性一定时,影响电磁生热转化效率的主要因素为电场强度的分布和大小。利用HFSS软件对所建立的微波聚焦系统聚焦特性进行了仿真分析。首先建立两种微波聚焦波导模型;通过电场强度的仿真分析与该电场强度加热条件下测温实验相结合验证聚焦波导电场强度仿真结果的正确性,并得到聚焦波导聚焦区域电场强度分布和大小;研究无栅栏结构聚焦波导形状与尺寸对聚焦区域电场强度分布和大小的影响;研究加栅栏结构聚焦波导聚焦区域电场强度的分布和大小,对比分析栅栏结构对聚焦波导聚焦区域电场强度分布与大小的影响;最终基于聚焦波导聚焦区域电场强度分布建立时域温度与应力有限元仿真过程中所加载的热源理论模型。进行聚焦波导出口-玻璃距离、热源移动速度对裂纹萌生与扩展的影响规律研究。首先基于热源理论模型建立可用于有限元仿真计算的锯齿状弓形热源模型,并利用ANSYS APDL语言将该模型在ANSYS平台加载到玻璃上;仿真分析聚焦波导出口-玻璃距离、热源移动速度对裂纹起始处应力(决定微裂纹是否扩展为宏观裂纹以实现热裂切割)的影响规律,为实验研究提供有效工艺参数选择范围。进行微波热裂法切割的工艺实验研究,将改变波导出口-玻璃距离、热源移动速度所得的切割实验结果与仿真结果比较,验证了仿真方法和结果的正确性。比较机械法切割与微波热裂法切割后玻璃的断面,微波热裂法切割后的玻璃断面没有微裂纹,微波热裂法切割实现了非去除材料和无缺陷切割,表明微波热裂法切割在玻璃切割领域确实有优势。
其他文献
构建有效课堂是新课改下高中物理教学的重要目标之一,旨在促进学生物理核心素养和关键能力的有效发展,提升物理课堂教学质量.文章立足于高中物理教学现状,就如何构建有效课堂
我国高等教育已经进入大众化发展层面,为适应高速发展的教学技术和专业学科建设,更加符合“以人为本”“服务社会”的要求,高等学校必须科学规范管理和服务.教学管理和服务是
本论文分析了常规探测移动机器人的缺陷,提出了一种结构新颖的探测移动机器人――六轮月球探测移动机器人,研制了探测移动机器人模型,进行了几种典型环境下的行驶能力测试。分
我国针对投资性房产出台了3号具体准则,该方法在计价方式上已经和国际接轨,但是还是存在一些问题,例如概念不够明确,条款不够细化,人为可影响因素较多等,只有让3号准则进一步
伴随互联网+时代的莅临,会计的日常工作环境及要求也发生了翻天覆地的变化.传统概念的财务会计逐步向管理会计实现发展转型,现已成为企业会计的重要发展趋势.基于此,本文探析
近年来,电子、通讯等产品在向便携式、无线化发展方面有了长足的进展,各种短小轻薄的电子产品纷纷出现,但是滞后的微能源技术阻碍了各种高性能元器件的发展,因此对能量密度高、体积小、重量轻的微能源需求非常迫切。振动能是周围环境中普遍存在的能量,将振动能转换为电能的微型振动发电机已引起人们的广泛关注。为了使发电装置具有更好的输出性能,研究人员提出很多优化方法,包括优化电路、优化机械结构参数等。由于电磁式和压
高中语文课堂教学要面向全体学生,结合学生的个体差异性,坚持“因材施教”原则,对不同层次的学生,实施具有针对性的教学,促使每位学生均可在最近发展区内获得发展.文章立足于
光片荧光显微成像技术凭借其优异的三维成像能力、单细胞尺度分辨率、快速成像性能和更低光毒性和光漂白性等优点,目前正被广泛应用于生物医学研究。随着成像应用的深入,光片荧光显微成像系统中存在的问题和不足也亟需研究和解决,包括系统移植性差、商业化光片成像系统价格昂贵、多通道同步光片荧光成像能力不足、样品的操控较为复杂及分辨率和成像视野之间难以调和的矛盾等。本文围绕光片荧光显微成像技术中存在的上述问题进行了
北京市通州区宋庄镇中心小学依托丰富的画家村资源,从培养小学生人格素养出发,以国家课程、校本课程和活动课程为载体,探索出一系列较为可行的培养策略,有效提升了学生的人格
核心素养视角下道德与法治课程,对政治认同、理性精神、法治意识、共同参与四大核心素养培养均提出了要求.因此教师在传授基础知识与基本方法的同时,需要注重培养学生的道德