激光制備彩色不銹鋼薄膜及性能研究.pdf

1、目前主要的彩色不銹鋼制備方法有:印刷、刻蝕、涂敷和氧化法。這些都屬于化學(xué)方法,要用到大量強(qiáng)酸強(qiáng)堿,并且工藝復(fù)雜,重現(xiàn)性不好。與這些技術(shù)相比,激光制備彩色不銹鋼特點是使不銹鋼的局部區(qū)域表面氧化而呈現(xiàn)出彩色圖案,可以簡化工藝,特別是在空氣環(huán)境下能杜絕強(qiáng)酸強(qiáng)堿的使用,對環(huán)境無危害。本課題利用激光成功地在不銹鋼表面制備出彩色氧化膜,分析了氧化膜的生長機(jī)理并測試了氧化膜的性能。主要內(nèi)容包括以下三個方面。
　　(1)在液相氧化環(huán)境下,用激光對

2、不銹鋼局部區(qū)域加熱,實現(xiàn)了定域氧化制備氧化膜。由于氧化液不吸收1.06μm波長的激光,能量被基材吸收,使金屬離子活性增強(qiáng),基材表面出現(xiàn)氧化腐蝕而沒有氧化膜產(chǎn)生。改變不同實驗參數(shù),包括氧濃度﹑溶液溫度﹑攪拌速度,測試其對膜生長速度的影響,并建立了液相氧化環(huán)境下的膜生長模型。
　　(2)在空氣氧化環(huán)境下,利用YAG激光成功地在不銹鋼表面制備出彩色氧化膜。當(dāng)光束能量密度較低時,氧化膜呈黃色;當(dāng)能量密度較高時則呈現(xiàn)深藍(lán)色。研究了氧化膜跟激