由于近些年激光技术的不断成熟，把激光当成武器装备到军队也是各国的重要趋势，这势必会威胁以碳纤维复合材料作为保护层的航空航天器械和各种战斗机，因此，碳纤维复合材料是否抗激光烧蚀必然是一个研究的重点，国内外学者已经在碳纤维复合材料空气动力学烧蚀、热动能系统烧蚀等范畴开展了许多研究。已有的研究主要包括激光辐照碳纤维复合材料的热影响区的影响、激光—载荷联合作用下碳纤维／环氧树脂板的断裂阈值大小、Nd∶YAG 激光辐照下碳纤维复合材料的质量烧蚀规律、Nd：YAG脉冲激光进行碳纤维复合材料打孔时热膨胀原因等，但对不同脉宽激光辐照碳纤维材料的毁伤效果研究较少。

1。2 研究方法

为了更好地完成此次研究，本文主要采用了以下的研究方法：

1、 文献研究法

通过查阅相关文献、国内外著名专家学者已有的研究成果，分析激光不同参数对靶材的烧蚀效果，短脉冲激光、长脉冲激光和连续激光辐射到靶材的烧蚀过程，并根据碳纤维复合材料的特性研究这些实验现象发生的作用机理。

2、 实验法

此次试验所用仪器为短脉冲激光器、长脉冲激光器和连续激光器，分别用三种激光器以不同功率或不同作用时间烧蚀靶材，观察烧蚀区域大小以及质量减少情况，分析实验现象，得出实验结论。 

3、 定量分析法

实验过程中采用定量分析法，用游标卡尺仔细测量烧蚀斑大小、METTLER AL204电子天平（精度为10-4g）称量烧蚀质量的减少情况，根据激光功率大小以及作用时间，分别算出热烧蚀率和质量烧蚀率，并绘制折线图观察数据走势。论文网

采用定量分析法能更加精确化地认识研究对象，更加科学的解释数据规律，把握现象发生的前因后果，得出更合理的实验结论。

1。3  研究意义

由于国外激光技术的迅速发展，对我国飞行器的安全造成了严重威胁，这为我国激光防护事业的发展提出了更加严峻的挑战，采用耐激光烧蚀的保护涂层对激光器加固的需求日益强烈[1]。激光辐照靶体主要是硬损伤，即通过高功率密度的激光辐照靶体，造成靶体材料熔融或穿孔。传统的保护材料是为了防护飞行器高速飞行中气动烧蚀而设计，但激光辐照时间短、瞬时能量大，传统耐烧蚀材料已经无法满足要求，而碳纤维复合材料的优良的耐烧蚀性则逐渐表现出了很大的优越性。它也逐渐成为制造飞行器保护层候选材料之一，那么它在受到不同激光辐照时会发生什么样的变化，烧蚀损毁情况如何，这些在制造飞行器时都是需要考虑的因素。因此，碳纤维复合材料被不同脉宽激光辐照的毁伤程度研究是一个重要课题，有助于在制造飞行器保护层时提供重要依据，节省制造费用。

2  理论基础

2。1  实验原理

激光烧蚀指激光照射下材料表面层因为各种机制引起的质量迁移、消蚀或散失现象 , 它与激光参数（激光功率、脉宽、光斑大小等）、靶材料特性(组成成分、编织结构等)、激光辐照下质量的烧蚀过程、烧蚀方式和烧蚀环境等均有密切关系[2]。

碳纤维/环氧树脂复合材料的基体树脂是高分子有机化合物, 升温后易发生热解,产生气体产物，使得材料内部压力增大，较高温度下会发生氧化反应, 起火燃烧将会变成碳化合物，碳化合物一部分飘散到空气中，一部分附着在材料表面，而碳纤维在高温下则可能气化。激光波段不同，辐照碳纤维复合材料机制也不同，例如紫外激光辐照碳纤维复合材料的本质是光解反应，而红外激光烧蚀的机理是热效应。同时在烧蚀过程中还存在一系列升华、化学反应、焦化碳化、剥蚀等机制, 这使得在研究烧蚀率时麻烦很多。