[发明专利]一种激光精密模压制备薄膜的方法、模压装置及脱模装置

权利要求书

1.一种激光精密模压制备薄膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）样品安装

分别取模压模具、模压金属原料，将模压金属原料放入模压模具内；

（2）预变形

对步骤1中的模压模具加压，使模压模具内的模压金属原料预变形；

（3）加热模压

保持压力，并采用连续激光加热模压金属原料至250~300℃，加压至待模压金属屈服强度的2~3倍压强，保持温度和压力2~10min；

（4）防开裂退火

待步骤3完成后，保持压力，并使激光停止加热，待模压模具降温至模压金属原料的退火温度后，调节压力至待模压金属屈服强度的1~2倍压强，再次采用连续激光加热模压模具内的金属材料，使金属材料的温度保持在模压金属原料的退火温度，保温保压10~120min；

（5）脱模

待模压模具、模压模具内的薄膜冷却后，缓慢将模压模具分离，薄膜粘附于模压模具的一侧模具，将粘附有薄膜的一侧模具记为第一模具，采用纳秒脉冲激光穿过第一模具，并辐照薄膜边缘，薄膜瞬时被加热，产生冲击波，在冲击波作用下，受冲击的薄膜边缘部分卷曲，待薄膜边缘部分卷曲后停止纳秒脉冲激光加热，夹持薄膜边缘卷曲部分，将薄膜从第一模具上剥离即可，即得薄膜。

2.根据权利要求1所述激光精密模压制备薄膜的方法，其特征在于，所述模压模具包括上模具、下模具，所述上模具、下模具中的一个上设置有环状金属遮挡薄膜，环状金属遮挡薄膜环中心区域形成模压薄膜区域；

所述步骤1中，将模压金属原料置于模压薄膜区域内。

3.根据权利要求1或2所述激光精密模压制备薄膜的方法，其特征在于，所述环状金属遮挡薄膜为环状TiN/Ti薄膜，遮挡薄膜厚度与所需求的模压薄膜厚度相同。

4.根据权利要求1-3任一项所述激光精密模压制备薄膜的方法，其特征在于，所述步骤5中，待模压模具、模压模具内的薄膜冷却后，保持模压模具竖直方向0.2×10⁶~1.5×10⁶Pa压强，水平缓慢将模压模具分离；采用纳秒脉冲激光穿过第一模具，纳秒脉冲激光的功率密度为100~500mJ/cm²。

5.用于权利要求1-4任一项所述方法的模压装置，其特征在于，包括连续激光器、与连续激光器相连的激光传输光纤、用于放置模压金属原料的模压模具、加压机，所述连续激光器能通过激光传输光纤对模压模具内的模压金属原料进行加热，所述加压机能对模压模具加压。

6.根据权利要求5所述装置，其特征在于，还包括设置在模压模具外侧的反射桶，所述反射桶能反射穿过模压模具的激光。

7.根据权利要求5或6所述装置，其特征在于，还包括能对模压金属原料进行测定的温度测定装置。

8.根据权利要求5所述装置，其特征在于，还包括设置在加压机上的隔热垫片，所述隔热垫片分别位于模压模具的上、下两侧。

9.根据权利要求5-8任一项所述装置，其特征在于，还包括弹簧、压缩标尺，所述弹簧位于模压模具与加压机之间，所述压缩标尺能测定弹簧的压缩量。

10.用于权利要求1-4任一项所述方法的脱模装置，其特征在于，包括脉冲激光装置、用于放置第一模具的平移台、用于控制平移台的平移控制器、反射镜、聚焦镜；所述脉冲激光装置产生的纳秒脉冲激光能依次经反射镜、聚焦镜后，对放置在平移台上的第一模具进行辐照，使第一模具上的薄膜发生弯曲。