[发明专利]一种激光冲击诱导化学反应制备化合物涂层的方法

权利要求书

1.一种激光冲击诱导化学反应制备化合物涂层的方法，其特征在于，采用机械活化与激光冲击相结合的复合方法制备化合物涂层，通过机械活化增加混合粉末的反应活性，降低粉末间化学反应的激活能，再通过激光冲击产生的高能冲击波激发粉末间化学反应的发生，促进表面化合物涂层的形成，同时高压冲击力细化与致密化涂层组织，使其与金属基体界面结合良好，最终获得组织细小、致密，结合强度高的化合物涂层，提高金属材料表面性能；具体步骤为：

A) 将金属材料表面进行打磨和抛光，然后在酒精中进行超声波清洗；

B) 按化合物涂层成分选取并配比金属或非金属粉末的混合粉末；

C) 将配比的混合粉末通过球磨进行均匀混合与机械活化；

D) 将均匀混合与机械活化后的混合粉末预置于预处理的金属材料表面，并进行预压实；

E) 用吸收层铝箔包覆预置压实粉末的金属材料；

F) 以玻璃或流水为约束层，用激光冲击处理材料表面预压实粉末，诱导其发生化学反应，制得表面化合物涂层。

2.根据权利要求1所述的一种激光冲击诱导化学反应制备化合物涂层的方法，其特征在于，所述步骤A)的金属材料为金属铝、铝合金、金属镁、镁合金、金属铜、铜合金、金属钛、钛合金、金属镍、镍合金、铸铁或钢。

3.根据权利要求1所述的一种激光冲击诱导化学反应制备化合物涂层的方法，其特征在于，所述步骤B)的混合粉末为金属粉末与非金属硅粉构成的混合粉末、金属镍粉与金属钛粉构成的混合粉末、金属镍粉与金属铝粉构成的混合粉末或者金属钛粉与金属铝粉构成的混合粉末。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种激光冲击诱导化学反应制备化合物涂层的方法，其特征在于，所述步骤B)的金属粉末为金属镍粉、金属钛粉、金属铝粉、金属镁粉、金属铁粉、金属铬粉、金属钴粉、金属锰粉、金属铌粉、金属锆粉、金属钼粉或金属钒粉。

5.根据权利要求1所述的一种激光冲击诱导化学反应制备化合物涂层的方法，其特征在于，所述步骤B)的非金属粉末为非金属硅粉。

6.根据权利要求1所述的一种激光冲击诱导化学反应制备化合物涂层的方法，其特征在于，所述步骤B)的粉末的平均直径为20nm-100μm。

7.根据权利要求1所述的一种激光冲击诱导化学反应制备化合物涂层的方法，其特征在于，所述步骤C)的机械活化采用氩气为保护气体。

8.根据权利要求1所述的一种激光冲击诱导化学反应制备化合物涂层的方法，其特征在于，所述步骤D)的混合粉末预压实的密度为最大理论密度的40%至90%。

9.  根据权利要求1所述的一种激光冲击诱导化学反应制备化合物涂层的方法，其特征在于，所述步骤E)的铝箔的厚度为20μm-40μm。

10.根据权利要求1所述的一种激光冲击诱导化学反应制备化合物涂层的方法，其特征在于，所述步骤F)的激光冲击参数为：激光功率密度为3GW/cm²-10GW/cm²，激光脉宽为5ns-40ns，光斑直径为0.5mm-10mm，搭接率为20%-80%。