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紫铜对激光的吸收率引言激光技术在现代科学和工程中发挥着重要作用，而了解材料对激光的吸收率是研究激光与物质相互作用的基础。
本文将重点探讨紫铜对激光的吸收率，包括紫铜的物理特性、激光与物质相互作用的基本原理、紫铜的吸收率测量方法以及吸收率对激光加工的影响等方面。
紫铜的物理特性紫铜是一种常见的金属材料，具有良好的导电性和导热性。
其化学成分主要是铜（Cu）和少量的杂质元素。
紫铜的晶体结构为面心立方结构，在室温下属于固体状态。
紫铜的物理特性对其对激光的吸收率有着重要影响。
首先，紫铜的导电性使其在激光作用下容易产生电子的激发和跃迁，从而影响了能量的吸收和传递。
其次，紫铜的热导率较高，导致激光作用后的能量快速传递到周围环境，影响了材料的温度变化和热效应。
这些特性将在后续的内容中进一步讨论。
激光与物质相互作用的基本原理激光与物质相互作用的基本原理是激光能量的吸收和转换。
当激光束照射到物质表面时，其能量将被吸收，并在物质内部产生一系列的能量转移和转换过程。
这些过程包括光子与物质相互作用、电子的激发和跃迁、能量的传递和转换等。
对于紫铜来说，激光能量的吸收主要是通过光子与材料表面的电子相互作用实现的。
激光光子的能量被吸收后，将导致材料表面电子的激发和跃迁。
这些激发和跃迁过程将影响材料的能带结构和电子态密度，进而影响材料的光学和电学性质。
此外，激光能量的吸收还会导致材料的温度升高，从而引起热效应和热应力。
紫铜的吸收率测量方法为了准确测量紫铜对激光的吸收率，科学家们发展了多种测量方法。
以下是其中几种常用的方法：1.反射法：利用激光束在材料表面的反射特性来测量吸收率。
通过测量入射光和反射光的强度，可以计算出吸收率。
2.热传导法：利用激光束在材料内部产生的热效应来测量吸收率。
通过测量激光作用区域的温度变化，可以计算出吸收率。
3.光谱法：利用不同波长的激光束照射材料，并测量透射光谱和吸收光谱。
通过分析光谱数据，可以得到材料的吸收率。
材料对激光的吸收率及影响因素激光加工原理激光之所以能作为加工手段之一是因为其光作用。
激光的该种光作用主要有光化学反应和光热效应两类。
其中，激光去除加工（如切割、打孔）和激光焊接就是利用了激光的光热效应。
因此，为了获得较为理想的激光切割质量，首先须认识和理解激光与物质的相互作用机理。
激光加工材料的过程可分为如下几个：材料热吸收过程激光辐射到被加工材料表面时,该过程会发生反射、吸收、透射及散射等光学现象。
其中，散射或反射、透射会损失部分能量，而被吸收的大量光子通过与金属晶格的相互作用而转换成材料的热能，从而致使被加工材料表面发生温升。
在转换过程中，材料对激光的吸收率与材料的类型和结构、激光波长及是否偏振等参数有关。
由于吸收热较低，该阶段不能用于一般的热加工。
材料被加热过程当激光辐射到被加工材料时,其中，被吸收的那部分能量使内部晶格的热振动转换为热能。
转化后的热能以热传导的方式由外向里在被加工材料内部及四周扩散,从而形成温度场,从而达到加热的目的，该温度场致使其变性。
该过程为材料表面熔化和汽化做准备。
材料表面熔化和汽化过程当材料表面温度超过其熔点时，材料表面开始熔化，形成熔池，熔池外主要是传热，并随着热影响区不断向内部扩散，熔化也开始向内部发展。
当材料表面温度达到其气化点后，激光束可使材料表面产生气化和等离子体辐射。
随着照射时间的持续，熔池的表面将产生气化，并开始生成等离子体，进而形成表面烧蚀，从而达到去除材料的目的。
冷却、凝固过程当激光作用结束后,被加工区的材料开始冷却降温,熔化的材料重新凝固,形成新的表层。
该表层的形成会影响激光加工的质量，应尽量避免其形成或减小其形成面积。
激光加工实质上就是激光与物质之间的相互作用。
激光与物质的相互作用是指激光束投射到物质表面（或内部）时，部分能量被反射，部分被吸收，部分被传递出去，光能以电子和原子的振动激发形式被吸收，从而发生能量的转移与传递，能量转移与传递引起各种物理、化学和生物等效应与过程。
1、从激光束的特性分析，为什么激光束可以用来进行激光与物质的相互作用？答：（1）方向性好：发散角小、聚焦光斑小，聚焦能量密度高。
（2）单色性好: 为精密度仪器测量和激励某些化学反应等科学实验提供了极为有利的手段。
（3）亮度极高：能量密度高。
（4）相关性好：获得高的相关光强，从激光器发出的光就可以步调一致地向同一方向传播，可以用透镜把它们会聚到一点上，把能量高度集中起来。
总之，激光能量不仅在空间上高度集中，同时在时间上也可高度集中，因而可以在一瞬间产生出巨大的光热，可广泛应用于材料加工、医疗、激光武器等领域。
2、什么是焦深，焦深的计算及影响因素？答：光轴上其点的光强降低至激光焦点处的光强一半时，该点至焦点的距离称为光束的聚焦深度。
光束的聚焦深度与入射激光波长和透镜焦距的平方成正比，与w12成反比，因此要获得较大的聚焦深度，就要选长聚焦透镜，例如在深孔激光加工以及厚板的激光切割和焊接中，要减少锥度，均需要较大的聚焦深度。
3、对于金属材料影响材料吸收率的因素有哪些？在目前激光表面淬火中常对工件进行黑化处理，为什么？答：波长、温度、材料表面状态波长越短，金属对激光的吸收率就越高温度越高，金属对激光的吸收率就越高材料表面越粗糙，反射率越低，吸收率越大。
提高材料对激光的吸收率4、简述激光模式对激光加工的影响，并举出2个它们的应用领域？答：基模光束的优点是发散角小，能量集中，缺点是功率不大，且能量分布不均。
应用：激光切割、打孔、焊接等。
高阶模的优点是输出功率大，能量分布较为均匀，缺点是发散厉害。
应用：激光淬火（相变硬化）、金属表面处理等。
5、试叙述激光相变硬化的主要机制。
答：当采用激光扫描零件表面，其激光能量被零件表面吸收后迅速达到极高的温度，此时工件内部仍处于冷态，随着激光束离开零件表面，由于热传导作用，表面能量迅速向内部传递，使表层以极高的冷却速度冷却，故可进行自身淬火，实现工件表面相变硬化。
6、激光淬火区横截面为什么是月牙形？在此月牙形区相变硬化有什么特点？特点：A,B部位硬化，C部位硬化不够原因：A,B部位接近材料内部，热传导速率大，可以高于临界冷却速度的速度冷却，因此可充分硬化，而C部位热传导速率小，不能以高于临界冷却速度的速度冷却，因此硬化不够。
材料对激光的吸收率及影响因素激光加工原理激光之所以能作为加工手段之一是因为其光作用。
激光的该种光作用主要有光化学反应和光热效应两类。
其中，激光去除加工（如切割、打孔）和激光焊接就是利用了激光的光热效应。
因此，为了获得较为理想的激光切割质量，首先须认识和理解激光与物质的相互作用机理。
激光加工材料的过程可分为如下几个：材料热吸收过程激光辐射到被加工材料表面时,该过程会发生反射、吸收、透射及散射等光学现象。
其中，散射或反射、透射会损失部分能量，而被吸收的大量光子通过与金属晶格的相互作用而转换成材料的热能，从而致使被加工材料表面发生温升。
在转换过程中，材料对激光的吸收率与材料的类型和结构、激光波长及是否偏振等参数有关。
由于吸收热较低，该阶段不能用于一般的热加工。
材料被加热过程当激光辐射到被加工材料时,其中，被吸收的那部分能量使内部晶格的热振动转换为热能。
转化后的热能以热传导的方式由外向里在被加工材料内部及四周扩散,从而形成温度场,从而达到加热的目的，该温度场致使其变性。
该过程为材料表面熔化和汽化做准备。
材料表面熔化和汽化过程当材料表面温度超过其熔点时，材料表面开始熔化，形成熔池，熔池外主要是传热，并随着热影响区不断向内部扩散，熔化也开始向内部发展。
当材料表面温度达到其气化点后，激光束可使材料表面产生气化和等离子体辐射。
随着照射时间的持续，熔池的表面将产生气化，并开始生成等离子体，进而形成表面烧蚀，从而达到去除材料的目的。
冷却、凝固过程当激光作用结束后,被加工区的材料开始冷却降温,熔化的材料重新凝固,形成新的表层。
该表层的形成会影响激光加工的质量，应尽量避免其形成或减小其形成面积。
激光加工实质上就是激光与物质之间的相互作用。
激光与物质的相互作用是指激光束投射到物质表面（或内部）时，部分能量被反射，部分被吸收，部分被传递出去，光能以电子和原子的振动激发形式被吸收，从而发生能量的转移与传递，能量转移与传递引起各种物理、化学和生物等效应与过程。
3种吸收率模型的金属激光加热数值研究比较陈彦北;陆建;倪晓武;徐立君;张喜和【摘要】为了比较单一常数吸收率模型、固态和液态吸收率分别为常数的组合吸收率模型以及温度相关吸收率模型对于数值结果的影响,分别采用这3种吸收率模型建立了空间轴对称有限元计算模型,模拟了激光加热铝板的过程,对比了不同吸收率模型下的计算结果,讨论了这几种吸收率模型的优劣和适用范围.结果表明,对于固态和液态均明显存在的加热过程,固态和液态阶段分别为不同常数的组合吸收率模型能得到与使用吸收率温度相关模型很相似的结果,而使用单一的常数吸收率模型与之相比则差别较大;对于加热区域为单一物态的加热过程,使用单一常数吸收率模型与使用吸收率温度相关模型的计算结果有一定的差别,但差别不大.【期刊名称】《激光技术》【年(卷),期】2009(033)006【总页数】4页(P622-625)【关键词】激光技术;激光加热;吸收率;有限元;金属【作者】陈彦北;陆建;倪晓武;徐立君;张喜和【作者单位】南京理工大学,理学院,南京,210094;南京理工大学,理学院,南京,210094;南京理工大学,理学院,南京,210094;长春理工大学,理学院,长春,130022;长春理工大学,理学院,长春,130022【正文语种】中文【中图分类】O532+.25引言在金属材料激光加热的研究中，数值计算是一种重要的理论分析手段[1-2] 。
而在进行数值分析时，金属对激光的吸收率大小将决定激光能量的沉积速率，会对计算结果有较大的影响，因此是一个非常重要的计算参量。
影响吸收率的因素非常多，除了激光波长具有显著的影响外，与被作用金属材料的温度、入射角度、表面情况(粗糙度、氧化情况和有无涂层等)、表面物态(熔化和汽化)及金属成分等因素均有着密切的关系[3]，甚至对于同一试样进行重复加热时各次的吸收率也有较大差别[4]，因而，不同文献中给出的试验结果也往往有比较大的差别。
目前确定材料吸收率主要有3类方法：第1类是测量反射率，一般装置复杂精密且有局限性；第2类是通过测量热作用区域的几何尺寸进行间接评定，仅适合于定性评价；第3类是从量热角度，通过测量材料的温度变化并进行相应的传热学计算而得到吸收率。
第30卷 第5期2003年5月中 国 激 光CHINESE JOURNAL OF LASERSVol.30,No.5May,2003文章编号:0258-7025(2003)05-0449-05用原位法测定铝合金对激光的吸收率黄延禄,杨福华,梁工英,苏俊义(西安交通大学机械工程学院,陕西西安710049)摘要 利用文献所介绍的原位法并加以改进,测定了铝合金表面呈固态和液态时对激光的吸收率。
实验结果表明,试样的表面状况对激光吸收率有重要影响,激光功率对吸收率的影响甚小,但对表面涂黑的试样,激光功率过高会使涂层烧损而降低吸收率。
当试样表面出现熔池时,所测得的吸收率是激光斑点中液态表面和固态表面的综合平均值,真实的液态吸收率需用实测与数值模拟相结合的方法求取。
当激光入射角在0b ~45b 范围时,无论是固态试样还是出现熔池,其吸收率均随入射角的增大而线性增加。
文中对实测数据的回归处理方法亦做了改进,先将较复杂的曲线方程转换成直线方程,然后进行线性回归处理。
关键词 激光技术;吸收率;原位法;入射角;铝合金中图分类号 TG 665 文献标识码 AUsing In -situ Technique to Determine Laser Absorptivity of A-l alloysHUANG Yan -lu,YANG Fu -hua,LIANG Gong -ying,SU Jun -yi(School of Mechanical Engineering,Xi .an Jiaoton g Un iversit y ,Xi .an,Shaanxi 710049,China)Abstract In this paper,an in -si tu technique was used to determine the laser absorptivi ty of solid and liquid surfaces of A-l alloys.The experimental results show that the surface condition of the sample is the most important factor affecting the laser ually,the absorptivi ty increases a little with the increase in laser power.But if the laser power is too high,the absorpti vity of blacked samples will be decreased because of burnout of blacking layer.When melting pool emerges on the surface of sample,the measured laser absorptivity i s an ensemble average value for liquid and solid zones within the area of laser spot,and the real absorptivity of liquid surface will be determined by using a method combining experiment measurement and numerical simulation.It is also shown by the results that if the incident angle of laser beam is in a range from 0b to 45b ,the absorptivity increases linearly with increasing the angle,whatever the surface of specimen is in a state of solid or liq uid.The data processing procedure was also improved in this paper.The complex curvili near equation was replaced by a linear equation and the experimental data were dealt with using linear regression method.Key words laser technique;absorptivity ;in -situ technique;incident angle;aluminiu m alloy收稿日期:2002-11-18;收到修改稿日期:2003-01-27基金项目:国家自然科学基金(编号:59871038)、西安交通大学科研基金及华中科技大学激光技术国家重点实验室资助项目。
不同材料对不同激光波长的吸收率文章标题：探讨不同材料对不同激光波长的吸收率在现代科技发展的今天，激光技术已经渗透到我们生活的方方面面，而不同材料对不同激光波长的吸收率，也成为了当前研究的热点之一。
本文将从深度和广度两个方面，对这一主题展开全面评估，并探讨不同材料在吸收不同激光波长时的特性和应用。
一、不同材料的吸收率表现1. 金属材料金属材料通常具有较高的反射率，对于大部分激光波长表现出很强的反射性。
然而，在某些特定的波长下，金属也会出现吸收的现象，这一现象在激光切割和激光打印等领域有着重要的应用价值。
2. 半导体材料半导体材料对于不同激光波长的吸收率表现出较大的差异，这一特性使得半导体材料在激光器件和光电器件的制造中具有极其重要的地位。
3. 有机材料有机材料在激光波长的吸收率方面通常表现出比较复杂的特性，受到分子结构的影响较大。
然而，正是因为这一复杂性，有机材料在激光医疗和生物科学研究中具有独特的应用优势。
二、不同激光波长在材料加工中的应用1. 激光切割在激光切割领域，不同材料对不同激光波长的吸收率直接影响着切割质量和效率。
红外激光对金属的吸收率较高，因此在金属切割中具有重要应用。
2. 激光打印激光打印涉及到对不同材料的精准加工，因此对于不同激光波长的吸收率也有着严格的要求。
利用材料对特定波长的吸收特性，可以实现高分辨率的打印效果。
三、个人观点和总结从以上对不同材料对不同激光波长的吸收率的探讨中，我们可以看到这一主题的复杂性与重要性。
不同材料对激光的吸收特性是激光技术得以广泛应用的基础之一，也是激光加工和激光应用的关键因素之一。
我认为对不同材料在不同激光波长下的吸收率进行深入研究，将有助于推动激光技术的进一步发展，拓展其应用领域。
总结起来，不同材料对不同激光波长的吸收率是一个复杂而又具有广泛应用价值的研究领域。
通过深入探讨和研究，我们可以更好地理解材料的光学特性，推动激光技术的发展，并拓展激光在材料加工、医疗、通信等领域的应用。
不同金属材料对不同波长激光的吸收随着激光技术在工业、医疗、通讯等领域的广泛应用，对不同金属材料对不同波长激光的吸收特性的研究日益受到重视。
金属材料作为激光加工的重要对象，其对激光能量的吸收特性直接影响到加工效果和质量。
本文将从吸收原理、影响因素、实验方法和应用前景等方面对不同金属材料对不同波长激光的吸收进行探讨，旨在为相关研究和应用提供参考。
一、吸收原理1.1 基本概念激光与金属材料相互作用时，激光能量会被材料吸收，转化为热能或电能。
金属材料对激光的吸收与其电子结构和能带结构有关，不同金属具有不同的吸收特性。
1.2 表面吸收和体吸收金属材料对激光的吸收包括表面吸收和体吸收两种类型。
表面吸收是指激光能量主要被材料表面吸收和转化为热能；体吸收是指激光能量穿透材料表面进入内部后被吸收和转化为热能。
二、影响因素2.1 材料性质金属材料的导热性、电导率、光学性质等对其吸收激光的特性有重要影响。
导热性能好的金属材料更容易进行表面吸收，而导热性能差的金属则更容易进行体吸收。
2.2 激光参数激光的波长、功率密度、脉冲宽度等参数也对金属材料的吸收特性产生影响。
一般来说，波长越短的激光对金属材料的吸收越强，而功率密度和脉冲宽度影响吸收深度和热影响区的大小。
三、实验方法3.1 光学测量利用光学仪器对金属材料在不同波长激光下的反射、透射、吸收等光学性质进行测试和分析。
常用的光学测量方法包括反射光谱仪、透射光谱仪、吸收光谱仪等。
3.2 热学测量通过热像仪、热敏电阻、红外线热像仪等热学仪器对金属材料在激光作用下的温度场分布进行测量，分析吸收特性和热传导性能。
四、应用前景不同金属材料对不同波长激光的吸收特性研究，对激光加工、激光成型、激光焊接、激光切割等领域具有重要意义。
通过深入研究金属材料的吸收特性，可以优化激光加工工艺参数，提高加工质量和效率，拓展激光加工的应用范围。
不同金属材料对不同波长激光的吸收是一个复杂的物理过程，受多种因素的影响。
紫铜对激光的吸收率【文章标题】：紫铜对激光的吸收率研究：探究其应用与影响因素【导语】：在现代科技领域中，激光技术的应用广泛且多样化。
而对于激光的吸收率来说，作为一种重要的研究对象，紫铜因其出色的导电和导热性能，以及对激光的吸收特性备受关注。
本文将以紫铜为主题，从深度和广度两个方面，探讨紫铜对激光的吸收率及其相关应用与影响因素。
【正文】：一、紫铜对激光的吸收率的定义与研究意义1. 紫铜对激光吸收率的定义和测量方法：紫铜对激光的吸收率是指在特定波长和功率密度下，紫铜材料吸收激光的能力。
常见的测量方法包括激光吸收率测试仪和激光扫描系统。
2. 研究意义：了解和探究紫铜对激光的吸收率有助于优化和改进激光技术在各个领域的应用。
在激光焊接、激光切割和激光打印等领域，了解紫铜对激光的吸收特性，能够提高加工效率和成品质量。
二、紫铜对激光吸收率的实验研究1. 紫铜在不同波长下的吸收率研究：通过实验测量，可以得出不同波长的激光在紫铜中的吸收率。
研究结果显示，紫铜对红外激光的吸收率较高，而对可见光和紫外光的吸收率较低。
2. 不同功率密度下的紫铜吸收率变化研究：实验证明，随着激光功率密度的增加，紫铜对激光的吸收率也会逐渐增加。
这一关系可由光热效应解释，即激光能量转化为热能，导致紫铜材料吸收激光的能力增强。
三、紫铜对激光吸收率的应用领域与前景展望1. 激光焊接和切割应用：紫铜的高吸收率使其成为激光焊接和切割领域的理想材料。
通过适当调节激光参数，紫铜能够快速吸收激光能量，实现高效和精准的加工效果。
2. 光伏领域与能源利用：通过提高紫铜对激光的吸收率，可以将其应用于太阳能电池板的制造中。
利用紫铜对太阳能光谱的高吸收率，能够提高光电转换效率，使得能源的利用更加高效和可持续。
3. 激光打印领域：由于紫铜对激光的吸收率较高，因此在激光打印领域有着广泛的应用。
紫铜材料能够高效吸收激光能量，使得打印速度更快、质量更高。
四、影响紫铜对激光吸收率的因素研究与分析1. 波长：不同波长的激光对紫铜的吸收率有所不同。
金属材料实际表面激光吸收率数值模型研究与应用金属材料实际表面激光吸收率数值模型研究与应用在现代科技的推动下，激光技术在各个领域的应用越来越广泛，因为其独特的性能和无尽的潜力。
然而，金属材料对激光的吸收率却一直是一个备受关注的问题。
实际表面激光吸收率数值模型的研究和应用，正是为了解决这个问题。
1. 什么是实际表面激光吸收率？实际表面激光吸收率是指金属材料表面对激光的吸收能力。
正常情况下，金属材料会将激光能量大部分反射出去，而只有一小部分被吸收。
然而，由于金属材料的表面特性和结构，实际上金属表面对激光的吸收率是一个非常复杂的问题。
2. 数值模型研究的意义数值模型的研究可以帮助我们深入了解金属材料实际表面激光吸收率的机制。
通过建立数学模型，我们可以模拟金属表面的结构和特性，并计算激光在金属表面上的吸收情况。
这样一来，我们就能够量化金属材料的实际表面激光吸收率，并用数值的方式表达出来。
3. 实际表面激光吸收率数值模型的研究方法实际表面激光吸收率数值模型的研究可以从多个角度进行。
一种常见的方法是基于电磁理论，通过计算金属表面的电磁场分布来推导激光的吸收率。
另一种方法是基于光学理论，利用表面的光学参数来计算激光的吸收情况。
还有一种方法是基于热传导理论，模拟激光在金属材料中的传热过程，并计算吸收率。
4. 实际表面激光吸收率数值模型的应用实际表面激光吸收率数值模型的应用非常广泛。
这些数值模型可以用于预测激光加工过程中金属材料的加热情况和热应力分布，有助于提高激光加工的精度和效率。
数值模型还可以用于优化激光器件的设计和使用，帮助制造商更好地理解激光与金属材料的相互作用，从而提高产品的性能和质量。
5. 个人观点和理解作为一个写手，我对实际表面激光吸收率数值模型的研究和应用有着浓厚的兴趣。
在我的理解中，这项研究对于推动激光技术的发展和应用至关重要。
只有深入了解金属材料的实际表面激光吸收率，才能更好地利用激光技术的优势，开拓出更多的应用领域。
数值模拟在激光选区熔化中的应用及研究现状梁祖磊;孙中刚;张少驰;常辉【摘要】激光选区熔化(SLM)是采用高能激光将金属粉末逐层熔化堆积形成零件的增材制造技术,因SLM过程中熔池的加热冷却速度快,缺陷、应力和微观组织形成机理分析困难,数值模拟可展现SLM过程的细节,对于理解激光选区熔化现象和指导生产实践有重要意义.目前激光选区熔化数值模拟存在多种方法,本文将致力于系统综述激光选区熔化的基本特点,介绍几种常用的建模方法和研究现状并讨论SLM数值模拟的发展趋势.【期刊名称】《航空制造技术》【年(卷),期】2018(061)022【总页数】6页(P87-91,97)【关键词】增材制造;激光选区熔化(SLM);数值模拟;熔池;热源模型【作者】梁祖磊;孙中刚;张少驰;常辉【作者单位】南京工业大学先进材料研究院,南京210009;南京工业大学先进材料研究院,南京210009;南京工业大学先进材料研究院,南京210009;南京工业大学先进材料研究院,南京210009【正文语种】中文近年来，增材制造技术迅速发展，金属增材制造技术已经成为航空航天、汽车及生物医疗等领域的高效制造方法，为工业产品的研发和制造提供了新的思路[1]。
增材制造是依据三维模型数据将材料层层堆积建造零件实体的技术，相对于传统的模具制造、切削加工等“减材制造”，可以自由的制造复杂零件以及利用难加工金属[2]。
激光选区熔化技术（Selective Laser Melting，SLM）过程如图1[3]所示，激光能量在平面上服从高斯分布，金属粉末在激光的短暂辐照下吸收能量并快速熔化形成熔池，熔融金属在激光离开后快速凝固[3]。
激光和粉末的相互作用发生在微观尺度且作用时间极短，目前的仪器水平难以对SLM过程进行监测，且现有试验以成本高、效率低的试错法为主。
SLM数值模拟具有成本低、效率高和数据量大等优点，能够清晰直观地展现SLM过程的关键细节，可预测试验的效果，缩减试验变量范围和减少试验成本，是研究SLM现象和机理的主要方法之一。
激光增材制造技术常用金属材料激光吸收率测量严深平;张安峰;梁少端;王潭【摘要】Indirect measurement is conducted with a reflectivity measurement device to determine the laser light absorptivity of the commonly used metal powders and metals bulks in laser additive manufacturing technique. The effects of the size and the shape of metal powders on the laser light absorptivity are investigated, and the laser light absorptivity of metal powders and metal bulks to 1064nm laser light and 532nm laser light is measured respectively. The measurement results show that powders with better sphericity and bigger particle sizes exhibit higher laser light absorptivity, and the laser light absorptivity of metal powders and metal bulks to the 532nm laser light is greater than to the 1064nm laser light. The measurement results can provide basic experimental data for the laser additive manufacturing of these metals.%应用反射率测量装置对几种激光金属增材制造技术常用金属粉末和金属板材的激光吸收率进行间接测量.对比不同粒度、球形度金属粉末激光吸收率的大小;测量金属粉末和金属板材分别对1064nm红外激光和532nm绿光激光的吸收率大小.测量结果表明,粉末的球形度越好、粒径越大,粉末对激光吸收率越高;金属粉末和金属板材对1064nm激光的吸收率小于532nm激光的吸收率.测量结果可为这些金属材料的激光增材制造提供试验数据基础.【期刊名称】《航空制造技术》【年(卷),期】2017(000)017【总页数】4页(P97-100)【关键词】激光吸收率;增材制造;金属材料;测量【作者】严深平;张安峰;梁少端;王潭【作者单位】西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室,西安 710049;西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室,西安 710049;西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室,西安 710049;西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室,西安 710049【正文语种】中文激光由于其方向性、相干性好和功率高的特点，自20世纪90年代以来被广泛应用于金属切割、焊接、打孔和增材制造等加工工艺中。
铝合金板材涂覆石墨前后的激光吸收率确定方法付守冲;杨立军;王扬;张宏志【摘要】针对铝合金板材表面涂覆石墨后激光吸收率的测量问题,利用高温热像仪、热电偶测温的方法,并结合有限元温度场分析的手段,对未涂覆石墨板材激光加热温度场进行了测量及有限元模拟,验证了有限元温度场分析的准确性,通过匹配板材涂覆石墨后板材背面温度场实测结果与仿真分析结果,拟合出了板材涂覆石墨后的激光吸收率.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2016(016)035【总页数】5页(P171-175)【关键词】5A06铝合金;石墨;测温;有限元仿真;吸收率【作者】付守冲;杨立军;王扬;张宏志【作者单位】哈尔滨工业大学机电工程学院航空宇航制造工程系,哈尔滨150001;哈尔滨工业大学机电工程学院航空宇航制造工程系,哈尔滨150001;哈尔滨工业大学机电工程学院航空宇航制造工程系,哈尔滨150001;哈尔滨工业大学机电工程学院航空宇航制造工程系,哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】TG356目前，激光成形技术在工业造型、机械制造、航空航天、军事、建筑、雕刻、首饰等领域都得到了广泛应用。
随着航空、航天业的发展，对材料的要求日益提高，5A06铝合金的强度高，具有抗疲劳强度，塑性与耐腐蚀性高，焊接性良好，在航空航天领域发挥着巨大的作用。
要对5A06铝合金板材进行激光成形实验，其激光吸收率参数的确认尤为重要，查阅典籍，并无准确记载，本文试图通过测温实验和有限元仿真分析，拟合出板材涂覆石墨前后的激光吸收率。
实现5A06铝合金板材的激光成形及控制其成形精度，需要控制激光加热铝合金板材时所形成的温度场，从而控制板材的塑性变形量，最终达到控制板材成形精度的目的，因此在激光板材成形技术中，板材的温度场分布对设计和优化加工参数、控制热影响区域材料性能方面起着至关重要的作用。
铝合金本身对激光的吸收率很低，相关文献记载，洁净纯铝在熔点以下对激光的吸收率在2.6%～15.2%之间[1]，激光吸收率的测量方法很多，文献[2]作者用数值计算的方法结合实验确定金属材料表面对激光的吸收率，文献[3]作者基于原位法测定了铝合金对激光的吸收率，测得的铝合金表面吸收率很低，因此采用激光对铝合金表面进行加热，效率很低，必须采用适当的措施提高铝合金板材对激光的吸收率，本文采用在铝合金板材表面涂覆石墨的方法提高板材对激光的吸收率，并利用美国Flir高温热像仪和热电偶对铝合金板材进行测温，通过有限元分析手段模拟涂覆石墨后板材的激光吸收率。
金属材料折射率测量
金属材料的折射率测量是一个复杂的过程，因为金属通常具有高度反射性和吸收性。
然而，可以使用一些技术来测量金属材料的折射率。
一种常用的方法是使用反射法。
该方法通过测量金属样品反射光的干涉和衰减来确定其折射率。
这可以通过使用多光束干涉仪或反射功率谱仪等设备来实现。
另一种方法是使用透射法。
该方法通过将金属样品置于透明基板上，并测量透过基板的光的干涉和衰减来确定其折射率。
这种方法通常适用于比较薄的金属薄膜。
还有一些其他方法可以用于金属材料的折射率测量，例如椭偏振测量、色散干涉测量和激光反射测量等。
这些方法各有优缺点，适用于不同的金属样品和测量条件。
需要注意的是，由于金属具有高度反射性和吸收性，其折射率通常是复数形式，包括实部和虚部。
实部表示光在金属中的传播速度，而虚部表示光在金属中的吸收损耗。
总之，金属材料的折射率测量是一个复杂而多样的过程，需要根据具体的样品和测量条件选择合适的方法。
247理论研究0 引言 激光是一种能量密度高，方向性强及单色性好的电磁波。
当激光照射到材料表面时，只有被材料吸收，才能产生后续的热效应。
按照近代物理的观点，激光在材料表面与材料的微观粒子的相互作用是一个全量子化的能量交换过程，然而，由于强激光束中的光子流量十分巨大，考虑宏观热作用的空间及时间范围内，将发生极大数量的微观粒子间的能量交换，能量交换的量子化已经基本不能察觉，在激光加工及热处理的大多数应用及研究中，可以用经典的概念来描述光束与固体材料的相互作用。
1 材料对激光的吸收 激光入射到材料表面后，能量为0E 的光能将一部分被反射，剩余能量则被物体吸收。
按照能量守恒原理可以简单地写为吸收反射E E E +=0 上式两边同除0E 后得到ρ+=+=R E E E E 00//1吸收反射 式中，R 为反射系数，ρ为表面为吸收系数。
对于垂直入射到材料 表面的激光，反射系数由菲涅耳公式给出2)1/()1(+−=n n R 式中，n 为材料的折射率。
因此，表面吸收系数为2)1/()1(11+−−=−=n n R ρ 由于材料的折射率是波长的函数，对于不同波长的激光，材料的吸收系数是不相同的，表1为一些材料吸收系数与波长的关系。
在通常情况下，对于同一材料波长越短，吸收系数越大。
材料对激光的吸收于长兴,王洪祥,郭洪昌,周丽华,齐吉泰（绥化学院 电气工程学院,黑龙江 绥化 152000）摘 要:激光照射到材料表面时，材料吸收激光和反射激光，激光束中的大量光子流与材料的大数量的微观粒子间的能量交换的结果，了解不同材料对激光的吸收和反射能够进一步分析非熔凝态激光与物质的相互热作用。
关键词:激光；吸收；反射；波长；熔点DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.18.218图1 一些金属对激光的吸收系数随温度变化的关系 另外，材料表面对激光的吸收还随温度的变化而变化，其变化趋势通常是随温度的升高而增大，但也存在随温度的升高而吸收下降的例外[2]。
