钛合金激光表面改性技术研究现状

钛合金密度小,比强度高,具有良好的耐蚀性、疲劳抗力,广泛应用于航空航天、国防、汽车、医疗等领域.然而,钛合金摩擦系数高、对粘着磨损和微动磨损非常敏感、耐磨性差及高温抗氧化性差等缺点,制约了它的应用.表面改性技术,尤其是激光表面改性技术为这一问题的解决提供了一条有效的途径,综述了国内外钛合金激光表面改性技术的研究现状,主要介绍了激光熔覆、激光合金化和激光熔凝技术及其在钛合金表面改性中的应用,并对其存在的主要问题及当前的研究热点:激光表面改性工艺参量优化、激光改性过程中裂纹产生机理及裂纹控制、复合激光表面改性技术、纳米改性层、功能梯度改性层、激光原位合成、激光熔覆非晶涂层、超短脉冲激光表面改性以及激光改性过程的数值模拟等进行了讨论.     

激光用于兔毛表面改性的实验研究

使用XeCl准分子激光和CO2激光对兔毛纤维进行了表面改性研究.实验证明用这两种激光在空气中直接辐照兔毛都能改变纤维的表面形状,XeCl激光更适合用于兔毛的表面改性.     

镁合金表面激光熔覆纳米三氧化二铝

镁合金由于密度小、比强度高、良好的导电和导热性而成为工业结构工程和运输工具中非常有应用前景的工程材料.但由于镁合金的耐磨性差,成为阻碍镁合金应用与汽车工业或其他工程部件中作为转动部件的一大障碍.为提高镁合金的表面耐磨性.各种表面处理技术应运而生.其中激光表面改性处理技术比较引人瞩目.为提高镁合金的表面耐磨性.采用激光熔覆纳米Al2O3颗粒的办法对ZM5镁合金进行了表面改性处理.激光改性是采用500 W脉冲Nd:YAG熔化预置在ZM5表面的纳米三氧化二铝进行处理的.激光熔覆后,对改性层的显微结构进行了分析.同时对显微硬度与激光加工参数之间的关系以及耐磨性均进行了测试.改性层的显微硬度可以高达350 HV,而基材的显微硬度只有100 HV.激光改性处理层的耐磨性与基材相比也得到了显著的提高.     

激光冲击波技术用于材料加工的研究进展

随着高功率短脉冲激光器技术的日益成熟,高能激光和材料相互作用产生高幅冲击波技术的应用研究日趋广泛。本文介绍利用激光诱导冲击波技术在金属材料表面改性和成形方面的最新研究成果,综述了激光冲击强化、激光冲击成形和激光喷丸成形技术的机理、特点、工业应用及今后的发展趋势。     

TiAl金属间化合物合金的激光气体合金化表面改性研究

对TiAl金属间化合物合金进行激光气体合金化表面改性.在激光表面改性层中成功地制得了以高硬度氮化钛为增强相的新型快速凝固“原位”耐磨复合材料.激光表面改性层厚度及显微组织与显微硬度均受激光处理工艺参数的控制.初步试验结果表明,激光气体合金化是一种很有前途的提高TiAl金属间化合物合金耐磨性的表面改性新技术.     

激光表面改性技术的研究与发展

本文综述了激光表面改性技术的研究现状及其最新进展,分析了多种工艺条件下的技术特点及其应用,并对未来的发展作了展望。     

激光熔覆制备梯度功能涂层的研究现状

介绍了激光熔覆技术的特点及其在材料表面改性中的应用概况,回顾了利用激光熔覆技术制备梯度功能涂层的国内外研究现状。经分析认为,外加强化相与基材热物性差别大是导致涂层开裂失效的主要因素。利用原位合成和基于快速原型的激光直接制造技术制备梯度功能表层或构件是将来的发展方向。     

体育器械用镁合金材料的激光表面改性处理

为分析体育器械用镁合金材料的激光表面改性处理效果,对镁合金材料预处理,确定激光熔凝处理工艺,计算镁合金材料表面的硬度、耐磨性和耐腐蚀性,并建立研究期内检测数据的数据库,使用SPSS17.0软件统计分析数据结果。结果显示,当激光熔凝改性处理采用的激光功率为3 kW时,改性镁合金材料表面的硬度、耐磨性和耐腐蚀性效果提升最为明显。试验表明,激光熔凝处理会加强镁合金材料表面的硬质含量、强化沉淀作用,细化α-Mg晶粒,减小β相之间的间距,形成更致密的Al₂O₃氧化膜,促使镁合金材料中的杂质元素分布更为均匀,从而提高镁合金材料表面的物理、化学和力学性能,提升镁合金材料的硬度、耐腐蚀性及耐磨性。     

γ-TiAl合金激光表面气相氮化层的组织与性能

通过激光气相合金化技术在γ TiAl铸态合金表面“原位”制得以高硬度高耐磨氮化物为增强相的金属基复合材料表面改性层。运用SEM ,XRD和TEM对改性层的微观组织转变进行了研究。结果表明 :激光气相氮化改性层内的显微组织由α ,γ ,TiN和Ti2 AlN组成 ,沿层深呈不均匀分布。改性层的显微硬度最高可达 10 0 0kg/mm2 ,约为基体硬度值的两倍。讨论了影响改性层硬度的因素     

PET织物表面紫外激光辐照改性与等离子体改性的比较

分别对PET织物的紫外激光改性和等离子体改性进行了实验研究,并利用水滴扩散时间、水珠在织物表面的扩散形状两个参数来比较了两种方法的改性效果,还应用FTIR光谱以及SEM图像分析了这两种方法在织物表面引起的化学和物理变化.发现248 nm的紫外激光辐照使织物表面产生波浪状微观结构,改善了织物染色性能,但对于织物的亲水性却没有什么改进,而氧气等离子体作用于织物后,改善了织物的亲水性和染色性,四氟化碳等离子体作用于织物表面后,增加了织物的疏水性.最后我们分析了这两种不同改性效果的产生原因,比较了两种改性方法的优缺点,并展望了激光改性以及等离子体改性在纺织工业上的应用前景.(OE7)     

激光纳米表面工程技术

表面工程技术、纳米技术和激光技术结合产生了激光纳米表面工程技术。总结了相关的各种主要实现方法。通过对大量现有文献的总结和分析研究可知,可以通过这些激光处理方式对材料表面进行自纳米化或者熔敷制备含纳米颗粒的涂层。     

紫外准分子激光照射对生物材料改性影响

近二十年国内外致力研究激光用于材料表面的改性,成为发展极为迅速的一门高新技术。医用生物材料直接与人体接触,要求材料表面与人体组织相容。激光表面处理可望改善医用生物材料的生物相容性。本文利用准分子激光对三种生物材料表面处理,得到了激光照射的最佳脉冲参数。准分子激光照射材料表面后,通过培养细胞的比对实验,显微镜观察证实处理后生物材料的生物相容性比处理前有明显的提高。证明激光表面处理有助于提高材料的生物相容性。     

镁合金激光表面处理技术的研究进展

镁合金是一种极具发展潜力的轻质结构材料,但镁合金的耐蚀、耐磨性较差成为阻碍镁合金推广应用的重要问题。表面处理是提高镁合金耐蚀、耐磨性能的重要途径。激光表面处理具有非接触加工、能源清洁、热影响区域小、便于自动控制等优点。激光表面熔凝、合金化、复合强化、熔敷等技术在镁合金的防腐、防磨损方面已取得了一定的成果。综述了镁合金的腐蚀问题和激光表面处理提高镁合金耐蚀、耐磨性能的研究现状,提出了存在的问题和研究的方向。     

音膜激光辐照的表面完整性及声学特性研究

为解决高分子聚酯材料的音膜在使用过程中存在中频失真、发声性能有缺陷等问题,针对音膜在发声器件中的作用和特点,提出了一种新型高分子音膜材料激光改性工艺。采用不同功率,固定波长为975 nm的半导体连续激光辐照音膜表面,在保证其表面完整性的情况下获得不同的改性效果。结果表明,经激光辐照后,音膜试样材料表面完好,无破损、变形;音膜表面粗糙度降低,有利于提高音膜振动的一致性和均匀性;音膜失真、谐振频率等声学性能得以改善,产品的发声品质显著提高。试验所得结果对于当前采用高分子聚酯材料作为音膜的发声器件快速、高效地提升市场竞争力有着重要意义。     

准分子激光的材料表面改性

本文对准分子激光表面改性工程的研究进展进行了综合评述。着重评述了准分子激光重熔、合金化及其沉积。最后指出其发展趋势。     

垂直面送粉激光强化系统与应用研究

针对汽车发动机缸体、缸套、模具侧壁等垂直表面激光强化的需求 ,研制了垂直面送粉喷嘴和垂直面送粉激光强化系统 ,适合于内侧和外侧垂直面送粉激光熔覆和合金化及不送粉熔凝、相变硬化 ;利用该系统 ,选择合适的激光处理工艺参数 ,在垂直放置的灰铸铁表面进行了激光熔凝、送粉激光合金化、送粉激光熔覆等表面处理 ,分析了处理层的显微组织 ,合金元素成分分布与硬度分布。激光强化显著提高了基材的使用性能。垂直面送粉激光强化技术有良好的工业应用前景。     

激光材料加工研究的发展动态

综述了德，日五大激光技术研究中心有关材料加工研究方面的新进展。德车的两大研究所分别是夫琅和费激光研究所和辐射工具研究所。他们在激光加工系统实时监控和多激光器，多工作站集成制造技术方面处于领先地位，同时他们的工作也涉及到激光焊接、切割、烧蚀、表面技术、微加工等各个领域。     

激光辐照改变功能材料物理性质

本文系统地介绍了近年来国内外应用激光辐射改变功能材料电、光、磁等物理性质的研究工作，涉及半导体材料、介电材料、高温超导材料和磁性材料等方面；分析了激光辐射改变材料物理性质的机理；讨论了该项技术的发展前景和存在的问题；指出；应用激光辐照技术，有选择地改变材料辐照层结构，以获得所需材料表层的物理性质，应是这一领域的主要研究目标。