超短脈沖激光以其極高的峰值功率和極短的時(shí)間尺度著(zhù)稱(chēng)，這使其在金屬焊接中具有高精度、低熱影響、低熱應力和變形的優(yōu)勢。已有的研究表明，諸如飛秒激光，已成功用于銅和鋁的異種金屬微焊接，焊縫寬度僅為幾微米，且界面處形成了納米尺度的金屬間化合物，顯著(zhù)提升了接頭強度。

 

對于陶瓷材料，超短脈沖激光焊接更能展現出獨特的優(yōu)勢。陶瓷材料對特定波長(cháng)的激光透明，因此超短脈沖激光可通過(guò)非線(xiàn)性吸收機制（如多光子吸收）在材料內部產(chǎn)生局部化的能量沉積，實(shí)現內部焊接而不影響表面。陶瓷材料的熱導率和熔點(diǎn)較低，使得脈沖激光能在極小范圍內實(shí)現材料的局部熔化或軟化，同時(shí)避免過(guò)度加熱周?chē)鷧^域。脈沖激光在連接界面處產(chǎn)生極快的加熱和冷卻，促進(jìn)了材料之間的物理或化學(xué)鍵合，而不會(huì )過(guò)度混合或損壞各自的材料特性。

 

陶瓷材料憑借其優(yōu)異的機械強度、耐高溫性、耐腐蝕性及絕緣性能，在諸多領(lǐng)域得到廣泛應用。然而，陶瓷的高硬度和脆性使其焊接極具挑戰。傳統焊接方法難以實(shí)現高質(zhì)量的陶瓷焊接，易導致材料開(kāi)裂和強度下降。超短脈沖激光焊接能避免傳統焊接高溫對材料的損傷，以及難以焊接高硬度材料的問(wèn)題。

 

應用領(lǐng)域：

1、電子器件和半導體器件：陶瓷材料常用于高性能電子器件和半導體器件的制造，超短脈沖激光焊接可用于連接陶瓷基板與金屬電極，能夠滿(mǎn)足這些應用對精度和強度的要求；

2、醫療器械：陶瓷材料常用于生物相容性器械的制造，如牙科陶瓷材料和高性能醫療器具，超短脈沖激光焊接技術(shù)可以實(shí)現高強度的連接；

3、汽車(chē)工業(yè)：用于高溫、高應力環(huán)境中的陶瓷部件的焊接和修復，可以提高耐磨性和抗腐蝕性；

 

超短脈沖激光對陶瓷材料的焊接展現出獨特優(yōu)勢。該方法利用飛秒或皮秒量級的超短脈沖激光，通過(guò)非線(xiàn)性吸收過(guò)程在材料內部產(chǎn)生局部熔化，實(shí)現精確焊接而不損傷表面。