[發明專利]以激光沖擊功形成注入力實現連續激光沖擊熔注微細顆粒的方法

有效

• 申請號: 201710713879.8
• 申請日: 2017-08-18
• 公開（公告）號: CN107675166B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 王宏宇;趙前;袁曉明;汪涵;張祥;吳勃;胥保文;劉桂玲
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種以激光沖擊功形成注入力實現連續激光沖擊熔注微細顆粒的方法，其特征在于：

首先，在待改性材料表面預置由具有誘發激光沖擊波效應的粘結劑和待熔注微細顆粒混合組成的復合預置層；所述復合預置層中粘結劑、待熔注微細顆粒及待改性材料三者滿足以下條件：粘結劑的熔點<待改性材料的熔點<待熔注微細顆粒的熔點，且粘結劑的沸點不大于待改性材料的熔點；

然后，采用連續激光束透過約束層掃描預置在待改性材料表面的復合預置層，當激光束透過約束層掃描復合預置層時，復合預置層中的粘結劑先熔化，此時激光束作用區域待改性材料表面和待熔注微細顆粒溫度升高，接著復合預置層中的粘結劑氣化，隨后激光束作用區域的待改性材料表面形成熔池，與此同時氣化后的粘結劑在激光誘導作用下形成等離子體，等離子體吸收激光能量后爆炸形成激光沖擊波，在激光沖擊波的作用下仍保持固態的待熔注微細顆粒被注入待改性材料表面熔池中，從而在待改性材料表面原位形成微細顆粒增強的復合材料層。

2.根據權利要求1所述的連續激光沖擊熔注微細顆粒方法，其特征在于：所述具有誘發激光沖擊波效應的粘結劑是無機粘結劑或有機粘結劑；所述待熔注微細顆粒的粒徑小于10μm。

3.根據權利要求1所述的連續激光沖擊熔注微細顆粒方法，其特征在于：待熔注微細顆粒的粒徑100nm-5μm。

4.根據權利要求1所述的連續激光沖擊熔注微細顆粒方法，其特征在于：所述連續激光束發生器為光纖激光器、固體激光器、CO₂氣體激光器中的一種；所述約束層為石英玻璃、K9玻璃或經鍍膜處理后的石英玻璃。

5.根據權利要求1所述的連續激光沖擊熔注微細顆粒方法，其特征在于：待改性材料為金屬材料，粘結劑為無機鹽類粘結劑。

6.根據權利要求1所述的連續激光沖擊熔注微細顆粒方法，其特征在于：所述連續激光束在熔注微細顆粒的過程中，其焦點位置應處于復合預置層中或位于復合預置層與待改性材料交界面上。

7.根據權利要求1所述的連續激光沖擊熔注微細顆粒方法，其特征在于：所述復合預置層的制備方法包括如下步驟：首先，將粘結劑溶解或混合在水和乙醇的混合溶液中；然后，加入待熔注微細顆粒并將其制成分散均勻的微細顆粒漿料；接著，將制備成的微細顆粒漿料涂覆在待改性材料表面上；最后，將已涂覆微細顆粒漿料的待改性材料進行烘干處理。

8.根據權利要求7所述的連續激光沖擊熔注微細顆粒方法，其特征在于：所制備預置層厚度小于1mm。

9.根據權利要求7所述的連續激光沖擊熔注微細顆粒方法，其特征在于：所制備預置層厚度為0.3mm-0.7mm。