[发明专利]一种采用高能束毛化提高金属表面润湿性的方法

摘要

一种采用高能束毛化提高金属表面润湿性的方法，属于金属表面处理技术领域。本发明首先采用高能束(电子束、激光束)对可伐合金表面进行毛化，形成规则排列的不同毛化形貌，得到不同粗糙度及毛化点密度的金属表面；然后对金属表面进行氧化，得到具有一定成分的氧化层；最后采用座滴法将硼硅玻璃加热到软化温度以上，测试玻璃在金属表面的润湿性。通过高能束毛化促进了熔融玻璃在金属表面的润湿铺展，增加了玻璃与金属之间的接触面积，有效促进了玻璃‑金属的机械‑化学结合。

主权项

一种采用高能束毛化方法提高硼硅玻璃在可伐合金表面润湿性的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将可伐合金板用金相砂纸平磨后，用丙酮和酒精溶液超声清洗，吹干后置于干燥器中；(2)高能束毛化：采用电子束或激光束对步骤(1)所得可伐合金进行毛化，得到不同尺寸和分布的毛化形貌；(3)在大气环境下，用电阻炉对可伐合金试样进行氧化，得到成分为Fe3O4和Fe2O3的氧化膜；可伐合金的氧化过程在大气环境下进行；氧化过程是将可伐合金放入电阻炉中，加热到700℃保温10min后，再随炉冷却至室温；(4)将硼硅玻璃加热到软化温度以上，使其在可伐合金表面润湿铺展；所述步骤(2)中的电子束毛化过程在真空条件下完成；所述步骤(2)中所用的电子束毛化技术，设计螺旋线形或六边形扫描波形；电子束毛化过程是借助于ZD150‑MHCV3M电子束扫描控制系统完成；电子束毛化过程设置的工艺参数为：加速电压150KV，束流2mA，扫描频率1000Hz；所述步骤(2)中的激光毛化技术采用PLY‑20M SCANLAB 10光纤激光器或TC‑22A型掺钇光纤飞秒激光器对可伐合金进行了毛化处理；所述的PLY‑20M SCANLAB 10光纤激光器毛化过程是在大气环境下进行；所述的PLY‑20M SCANLAB 10光纤激光器毛化过程设定的工艺参数为：光斑直径0.1mm，脉宽10fs，频率80kHz，激光功率200W，扫描速度50mm/s，毛化孔间距0.3‑0.7mm，毛化孔直径为0.1‑0.2mm，得到不同密度和粗糙度的金属表面毛化形貌；对所述的PLY‑20M SCANLAB 10光纤激光器毛化后的可伐合金进行抛光处理；若可伐合金用TC‑22A型掺钇光纤飞秒激光器进行毛化处理，则毛化处理前，对可伐合金表面进行抛光和超声清洗；所述的TC‑22A型掺钇光纤飞秒激光器毛化过程在大气环境下进行；所述的TC‑22A型掺钇光纤飞秒激光器毛化过程设定的工艺参数为：脉宽70fs，重复频率52MHz，功率4W，扫描速度0.5mm/s，曝光时间50ms，毛化孔间距为0.05‑0.25mm，毛化孔直径为0.01‑0.02mm，得到不同密度和粗糙度的金属表面毛化形貌。