047-1-3 KDP晶体微纳潮解精密与超精密加工理论与技术

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所属分类:机械项目

一、产品和技术简介:

  基于软脆功能晶体KDP溶于水、易潮解的特性,研制“油包水”结构抛光用微乳液,将KDP晶体易潮解这一不利于加工的特性变为抛光的有利因素。抛光后的KDP晶体表面粗糙度rms可达1.6nm。为一类可溶于水的软脆功能晶体开辟了一种全新的加工技术途径。

  目前加工出一片可用于ICF工程的合格KDP晶体元件,需要几个月的时间,远远不能满足国家重点工程的需求。本技术可以在改善现有加工质量的基础上,提高加工效率。抛光出超光滑、无瑕疵的KDP晶体仅需传统工艺几分之一的时间,加工效率成倍提高。

二、应用范围:

磷酸二氢钾(KDP)晶体是一种优质非线性光学晶体,具有较大的电光及非线性光学系数、高的激光损伤阈值、低的光学吸收系数、高的光学均匀性和良好的透过波段等特点。尤其是300×300mm以上大口径高质量的KDP晶体是光路系统中的激光倍频、电光调制和光电开关器件的非线性光学材料。KDP晶体微纳潮解精密与超精密加工理论与技术对于提高KDP晶体在精密产品方面的应用具有重要的现实意义,同时也为其它易潮解功能晶体材料的超精密加工提供一条新的技术途径。

三、生产条件:

机械学院精密及特种加工教育部重点实验室在各种难加工材料的超光滑表面加工理论和技术等领域具有深厚的研究基础。研究成果广泛地应用于能源、光学和国防等领域,获得包括2008年国家技术发明一等奖在内的国家和省部级奖10余项、发明专利多项。

四、获得的专利等知识产权情况:

申请发明专利2项

1)一种用于软脆易潮解晶体的非水基无磨料抛光液(专利申请号:200910010268.2)

2)自清洁磨抛工具(专利申请号:201210111544.6)

五、成本估算:

  技术成本约为600万元。

六、规模与投资;

用于ICF的高功率激光装置,是一项庞大而又复杂的巨型光学工程,其对光学元件的要求无论是数量上还是质量上都是空前的。以美国的NIF工程为例,192路光束共需约30000件光学元件,其中大尺寸光学晶体多达7500件,420mm×420mm×10mm大径厚比的KDP晶体元件需要约600片。在高功率激光装置中,根据其概念设计,约需近万件光学元件,其中320mm×320mm×10mm的大口径KDP光学晶体需求量为200片以上。在此背景下,KDP晶体微纳潮解精密与超精密加工理论与技术具有广泛的应用前景。

七、提供技术的程度和合作方式:

KDP晶体微纳潮解精密与超精密加工理论与技术,可针对于KDP晶体表面进行超精密加工,目前已经申请发明专利两项,希望转让知识产权或提供技术指导方式合作,以便促成产学研结合,促进机械行业的进步及行业的发展并带来社会效益!

047-1-3  KDP晶体微纳潮解精密与超精密加工理论与技术

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