Физические основы электрофизических технологий

1.1. Общая характеристика электрофизикохимических
технологических процессов
К электрофизическим и электрохимическим методам обработки материалов относят методы изменения формы, размеров, шероховатости и свойств обрабатываемых поверхностей заготовок, происходящее под воздействием электрического тока и его разрядов, электромагнитного поля, электронного или оптического излучения, плазменной струи, а также высоко-
энергетических импульсов и магнитострикционного эффекта.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ ........................................5
1.1. Общая характеристика электрофизикохимических технологических
процессов...............................................................................................................5
1.2. Классификация электрофизикохимических методов обработки
материалов и изделий электронной техники.....................................................7
1.3 Использование методов и оборудования для электрофизической
обработки в производстве изделий электронной техники...............................8
2. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПЛАЗМЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ........................9
2.1. Понятие о плазме, как об особом состоянии вещества.............................9
2.2. Основные характеристики технологической плазмы................................9
2.3. Элементарные процессы в плазме.............................................................12
2.4. Взаимодействие частиц плазмы между собой .........................................16
2.5. Особенности газового разряда при низком давлении .............................17
2.6. Воздействие плазменного потока на обрабатываемый материал ..........18
2.6.1. Типы воздействия плазмы на обрабатываемый материал ................18
2.6.2. Классификация плазменных технологических процессов по
механизму воздействия на обрабатываемую поверхность .........................20
2.6.3. Распыление материалов под действием ионной бомбардировки.....22
2.6.4. Физико-химический механизм плазмохимической обработки. .......24
2.6.5. Газовые среды и химические реакции в плазме.................................26
2.7. Средства и способы устойчивого поддержания плазмы.........................28
2.7.1. Виды газовых электрических разрядов...............................................28
2.7.2. Разряд постоянного тока.......................................................................28
2.7.3. Высокочастотный газовый разряд.......................................................31
3. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ .............36
3.1. Характеристика ультразвука как физического фактора..........................36
3.2. Основные эффекты УЗ-колебаний в среде...............................................37
3.3. Технологическое использование силового и............................................38
физико-химического действия ультразвука ....................................................38
4. ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ
ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ..................................................................................42
4.1. Понятие и механизм электрической эрозии.............................................42
4.2. Параметры электрических разрядов..........................................................45
4.3. Сравнительная характеристика технологических возможностей
процессов ЭЭО ...................................................................................................46
4.4. Методы электроэрозионной обработки ....................................................47
5. ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ
ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ.............................................................................51
5.1. Технологические особенности электронно-лучевого нагрева ...............51
5.2. Взаимодействие электронного луча с веществом....................................52
5.3. Технологическое применение электронно-лучевого нагрева.................54
6. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ .............................61
Page 3
4
6.1. Классификация лазеров ..............................................................................61
6.2. Физические принципы создания лазерного излучения...........................61
6.3. Принцип работы твёрдотельных лазеров .................................................62
6.4. Параметры излучения твёрдотельного лазера..........................................64
6.5. Принцип работы газового лазера...............................................................65
6.5.1. Лазер на нейтральных атомах ..............................................................66
6.5.2. Лазеры на ионных переходах...............................................................67
6.5.3. Молекулярные лазеры...........................................................................68
6.6. Взаимодействие мощного лазерного излучения с веществом................69
6.7. Формообразование поверхностей при обработке отверстий импульсным
лазером.................................................................................................................70
6.7.1. Моноимпульсная обработка. Получение глухих отверстий.............70
6.7.2. Многоимпульсная обработка ...............................................................72
6.7.3. Моноимпульсная обработка. Получение сквозных отверстий.........72
7. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ
ОБРАБОТКИ..........................................................................................................74
7.1. Приэлектродные процессы в среде электролита......................................74
7.2. Выбор режимов проведения процессов обработки металлов.................77
7.3. Определение производительности процесса электрохимической
обработки.............................................................................................................80