铝基碳化硅复合材料超快激光表面加工研究现状

王星1，李诚1，冯杰才1，彭效海2（1.上海大学机电工程与自动化学院；2.上海卫星装备研究所）

摘要：铝基碳化硅（SiC/Al）复合材料具有高强度、低密度等优异性能，广泛应用于航空、航天等领域。然而，SiC/Al复合材料的硬度和熔点都较高，电火花、机械加工等传统加工方法存在加工效率低、质量一致性差等问题。近年来，超快激光因具有极短脉冲宽度、极高脉冲能量等特点，有望成为SiC/Al复合材料新的高效高质表面加工方法。阐明材料对激光能量的吸收及传递是揭示超快激光加工复杂物理化学过程的首要解决的问题。此外，明确材料的去除机制是实现高精高效超快激光加工的关键，为按需制备表面微纳功能性结构提供了理论基础。因此，针对SiC/Al复合材料超快激光表面加工过程，总结了超快激光与材料相互作用时的能量吸收、能量传递和材料去除机制的研究现状；其次，分析了SiC/Al复合材料超快激光表面微纳结构制备工艺与表面润湿性、胶接性能等应用现状；最后，梳理了SiC/Al复合材料超快激光表面加工目前面临的挑战和未来发展趋势。

关键词:铝基碳化硅；超快激光；能量吸收；能量传递；微纳结构；加工工艺