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1、表面技术年第卷第期金属材料的激光陶瓷涂层和涂膜绍兴管道煤气公司范恩荣〔摘要〕介绍采用激光技术对金属材料沉积陶瓷涂层和涂膜的原理和工。获得的陶瓷徐层和涂膜可以改善金属材料的表面性质并赋予其特殊的性能关键词激光技术表面改性陶瓷涂层陶瓷涂膜,诬厂啥七,,成热能使陶瓷温度急剧升高引起陶瓷的重熔产口曰与改性即一系列相形成和相变化通过控制激光功率密度和处理时间来获得不同性质不同厚近年来国外正在研究和推广用激光对金属。,度陶瓷涂层和涂膜材料制备陶瓷涂层和徐膜的新工艺这是因为陶瓷材料具有比金属高的硬度、耐磨性、对各种为了使
2、光辐射能被加工陶瓷材料完全吸收,,必须选择合适激光波长一般说陶瓷对红外光介质高的耐腐蚀性及高耐热性等优良性能并能,强烈吸收激光器输出波长在红外光谱且还可以根据使用要求制备各种特殊的陶瓷涂,,,,,之内明显的是毫微米所以常用激层和徐膜如具有优良介电性能涂膜具有超,,‘。,光器制备陶瓷涂膜和涂层实践证明陶瓷对二导性能徐膜等等而且用激光制备涂层和涂膜氧化碳激光吸收率接近。如、、所能达到的涂层和涂膜性能是任何其它热处理、、,。陶瓷等采用激光器还有如下工艺都达不到的这是因为激光具有高的能量,,优点①激光器具有长期输出
3、能量的稳定密度高度定向性并能任意调节射线工艺参。。,,性②具有高的输出能量陶瓷激光处理数所徐的膜的结构和厚度容易控制所涂的材,,也可以采用钦忆铝石榴石激光器因忆铝石榴料不会产生机械应力并且还可以改变材料的、,。石的结晶蚝中掺人后经振荡发出脆性和透孔结构母及改善材料的表面性质用。。、、毫米波长的激光并且它同激光器一激徐层与徐膜可以获得致密无裂纹高硬度步,。。样既可以发出连续激光也可以发出脉冲激光和组织细化的涂层和涂膜,目前从发展观点看准分子激光器将在某些激光陶瓷徐层和涂膜中取代激光器和钦忆铝石榴石激光器。激光
4、涂层和涂膜的原理和激光用激光制备陶瓷涂膜和涂层在较低的激光选择,发功率密度下就能进行现使陶瓷表面,比金,。。熔化的闽值属的要低得多陶瓷仅激光涂层和涂膜的原理是它是一种快速,而金属高达以上。。光一热转换的热作甩激光射线以辐射光能对,一一瓷进行作用陶瓷表面吸收辐射光能并转换收稿日期,申范恩荣金属材料的激光陶瓷涂层和涂膜,以使。制备激光陶瓷涂层和涂膜的方行涂层涂层与气体相互作用若,在惰性气体中用激光进行陶瓷涂敷可法,,以获得更微密结构没有微孔具有高的热稳定性和耐腐蚀性涂层日本专利申请一激光陶瓷涂层和涂膜既可以从陶
5、瓷材料中。,,获得也可以在特定的工艺条件下通过化学反并具实践证实降低激光射线密度和处理、,应从金属聚合物需涂基体和化合物的气相中速度是减少涂层气孔数量最简单方法。例如对。获得,,于获得硅酸错涂层为了减少涂层气孔率采用,,二氧化碳激光器其功率为一瓦移动从陶瓷材料中通过激光处理获得陶瓷涂,速度为一激光焦点位置比处理材层料表面低毫米或者高毫米。对于陶,,瓷陶瓷或陶瓷的涂层采用功率,在金属制品上进行激光陶瓷涂敷可以预比较强的二氧化碳激光器射线,但过份增加激,先对金属制品表面进行陶瓷涂敷后进行激光,。光器射线功率会造
6、成涂层产生皱纹的危险,处理也可以直接用激光方法对金属制品进行也可以对所涂制品先进行加热到一,,陶瓷涂敷预先涂敷可以采用各种方法例如。、、℃后再进行陶瓷陶瓷用等离子和气体等离子喷涂方法可以获得陶瓷激光涂层。对这样的涂层用两支互相垂直。,,陶瓷涂层或和陶瓷涂层或一射线进行扫描分析发现有一。拼熔,和陶瓷涂层如在,,融层并发现涂层气孔率从降低到粗钢和合金钢上激光涂糙度大大减小,并且还改善了涂层耐磨强度旧,,。和涂层其厚度为一该层本专利申请一显微,硬度为而且层与钢先涂敷并进行高温区域熔化也能促进改善。,基体结合紧密成
7、功地在钦及合金涂层性质其中可以获得在负载一表面用功率为的激光及细度一’帕斯卡下工作的耐磨和混合,。,为陶瓷进行涂敷使涂层显微硬度物涂层它采用二氧化碳激光器其工艺参数如,,高达而原始材料显微硬度为下激光加工区宽度为一射线密度,,,。并因有局部熔解现象因而射线移动速度通过试。与金属基体结合良好,验表明用激光处理试样比不处理试样耐磨性、、在某些情况下先喷涂过渡层增加倍。、过渡层应具有涂层和金属制品中间值的热膨胀系数。当用脉冲方式的激光处理从聚合物或金属在特定的介质下通过激以后发现,涂层和金属制品表面相互作用使过光
8、处理获得陶瓷涂层,渡层中镍铬合金和陶瓷中三氧化二铝二氧化,,,错扩散到金属制品表面这时涂层成了多孔性除涂陶瓷涂层外可以在制品表面先涂聚,,使金属制品的金属分子也能相应扩散到陶瓷合物或金属在激光处理时采取特定的介质使中。氧化铝陶瓷涂层当用散焦的连续方式激光它转化为陶瓷涂层。例如在惰性气体或真空条,一,,射线处理以后在涂层表面能形成氧化铝变件下用激光射线对聚合物进行处理可以获得,。。、体以致使涂层具有很高显微硬度碳化
