不銹鋼表面激光制造彩色氧化膜的機(jī)制研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們物質(zhì)生活水平的提高，對不銹鋼制品的需求也不斷擴(kuò)大，許多賓館、商場、銀行、車站、影劇院、展覽館的工藝美術(shù)裝潢、電梯設(shè)施、家用電器、汽車工業(yè)、電子工業(yè)、標(biāo)牌賀匾等產(chǎn)品用上彩色不銹鋼后，更加顯得色彩鮮艷美觀大方，深受歡迎。據(jù)初步市場調(diào)查分析，不銹鋼制品的利潤高，市場需求量大。 目前比較盛行的彩色不銹鋼制備技術(shù)有：印刷、刻蝕、涂敷和氧化法，同這些技術(shù)相比，激光技術(shù)的應(yīng)用重在使局部區(qū)域改變顏色從而使不銹鋼表面呈現(xiàn)出

2、彩色圖案。 本課題利用激光束成功地在不銹鋼表面制備出彩色氧化膜。利用該技術(shù)可以在不銹鋼表面制備出彩色花紋。由于利用的是激光的熱效應(yīng)，激光束的能量的均勻性對氧化膜的均勻性有重要影響，因此課題同時(shí)也探討了對激光進(jìn)行均勻化設(shè)計(jì)——利用復(fù)振幅濾波器可以實(shí)現(xiàn)激光作用區(qū)溫度場的均勻化。 在光束均勻化設(shè)計(jì)中，利用復(fù)振幅濾波器改變高斯光束的振幅和位相，再通過付利葉變換透鏡，即可實(shí)現(xiàn)將高斯光束變換成圓域光斑，實(shí)現(xiàn)高斯光束的均勻化。

3、 在文獻(xiàn)[27]實(shí)驗(yàn)工作的基礎(chǔ)上了，對其模型進(jìn)行了數(shù)值模擬，模擬結(jié)果同實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能較好的吻合。 在液相氧化環(huán)境下，溫度對氧化膜的生長速度有重要影響，用激光束對局部區(qū)域加熱實(shí)現(xiàn)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，金屬離子活性增強(qiáng)，使基材表面出現(xiàn)氧化腐蝕沒有致色氧化膜。 在氣相氧化氛圍下，利用激光的熱作用成功地在不銹鋼表面制備出彩色氧化膜。 光束能量低時(shí)氧化膜呈金黃色，而能量