[发明专利]一种基于超快激光重熔的陶瓷纳米晶化方法

权利要求书

1.一种基于超快激光重熔的陶瓷纳米晶化方法，其特征在于，该方法为对陶瓷表面清洁后进行预热，超快激光辐射过程中，在第二个脉冲到达之前，热量迅速扩散，熔融的局部晶粒在原有杂质或晶核的作用下，迅速结晶实现陶瓷表面纳米晶化；

步骤具体为：

步骤1，依次采用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洁陶瓷表面，之后吹干；

步骤2，把干燥后的陶瓷放置在预热系统上，使得待处理的表面正对激光；

步骤3，绘制焦点移动轨迹图形，并导入到激光器控制系统；

步骤4，打开预热系统，预热到指定温度；

步骤5，调节激光参数，使焦点按照已绘制的轨迹图形进行移动，实现对待处理区的纳米晶化处理；采用的激光参数包括：波长0.5μm~2μm，脉宽10ps~300fs，功率2W~40W，频率0.2MHz~1MHz，离焦量-0.5 mm -3mm，扫描速度1mm/s~50mm/s；

所采用的轨迹图形包括S形轨迹、平行轨迹；轨迹图形应满足光斑重叠率为50%~90%，临近轨迹的间距是光斑直径的0.1倍~0.6倍。

2.根据权利要求1所述的基于超快激光重熔的陶瓷纳米晶化方法，其特征在于，所述的陶瓷包括氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硅陶瓷的结构陶瓷；钛酸钡陶瓷或二氧化钛陶瓷的介电陶瓷；铝酸镁陶瓷或氧化镁陶瓷的透明陶瓷；氧化钒陶瓷或氧化锌陶瓷的半导体陶瓷。

3.根据权利要求1所述的基于超快激光重熔的陶瓷纳米晶化方法，其特征在于，预热是在预热系统中进行的，预热系统采用电阻丝加热，加热平台与超快激光工作台采用石棉隔热，加热平台与工件接触处采用石墨板，以增强陶瓷工件的受热均匀性。