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公开(公告)号:CN102409339A
公开(公告)日:2012-04-11
申请号:CN201110367258.1
申请日:2011-11-18
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明涉及一种光纤激光熔覆碳纳米管制备类金刚石涂层的方法和装置,采用光纤激光器熔覆碳纳米管,碳纳米管吸收激光能量迅速发生熔融形成液态碳,随后又以极快的冷却速率冷却,金刚石形核、长大,在这极短的时间内发生了相变,一部分碳纳米管相变成了金刚石相,基体材料微熔的表层发生分子、原子级的扩散,形成了强固的冶金结合的类金刚石涂层,且极快的冷却速度导致非平衡凝固,获得的金刚石组织细小,近似纳米结构。使用的光纤激光头与粉末喷头同轴连接,在真空腔内加工,激光束与碳纳米管束完全重合,在六自由度机器人的柔性加工系统的配合下可以进行任意形状类金刚石涂层的制备和三维立体加工。
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公开(公告)号:CN102212818A
公开(公告)日:2011-10-12
申请号:CN201110120824.9
申请日:2011-05-11
Applicant: 江苏大学 , 中国人民解放军空军工程大学
IPC: C23C24/04
CPC classification number: C23C24/04 , B23K26/356 , C23C4/04 , C23C4/10 , C23C24/085
Abstract: 本发明提供一种激光诱导冲击波加速纳米颗粒实现金属表面纳米化的方法及装置,涉及金属材料表面纳米化领域。空气压缩机产生强大压力将金属纳米颗粒进行加速并导入带有排气装置的密闭工作腔,从锥形孔里喷出的黑漆粒子在激光辐射作用下,利用激光诱导的冲击波产生的巨大压力不断再推进已经具有一定速度的纳米颗粒,使其以最大速度冲击金属材料表面,并嵌入金属材料表面形成纳米层,实现金属材料的表面纳米化。
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公开(公告)号:CN103409599A
公开(公告)日:2013-11-27
申请号:CN201310384126.9
申请日:2013-08-29
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明涉及一种水下激光冲击强化齿轮泵齿轮的装置与方法。齿轮工件安装于多级芯轴上,多级芯轴设有多个轴肩可安装不同尺寸的齿轮工件,整个工件系统处于水溶液中。高功率脉冲激光发生装置发出强激光聚焦于齿轮表面上,高能量激光诱导出大量高压等离子体高速冲击齿轮表面形成一次冲击波;此外,激光击穿水溶液时在齿轮表面附近产生空泡,空泡继续吸收激光能量后膨胀,最后溃灭冲击齿轮表面形成二次冲击波,在两种冲击波的综合作用下,齿轮表层和次表层可形成均匀稳定的位错、细化的晶粒和表层残余压应力,有效的提高齿轮工件的接触强度和抗疲劳性能,改善齿轮工件的耐磨性和抗腐蚀性。
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公开(公告)号:CN102417952B
公开(公告)日:2013-07-17
申请号:CN201110367257.7
申请日:2011-11-18
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明涉及材料处理加工以及激光加工应用技术领域,特指一种应用激光热效应和力效应的模具强化方法,设计出一种新的既利用激光热效应又应用激光力效应的模具强化方法与装置,尤其适用于汽车LED前照灯模具的强化。本发明创新在于应用激光热、力效应对模具进行强化处理,先利用激光热效应对模具表面进行淬火,再利用激光力效应对模具表面进行冲击强化,从而使得模具达到激光强化延寿作用。
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公开(公告)号:CN102417952A
公开(公告)日:2012-04-18
申请号:CN201110367257.7
申请日:2011-11-18
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明涉及材料处理加工以及激光加工应用技术领域,特指一种应用激光热效应和力效应的模具强化方法,设计出一种新的既利用激光热效应又应用激光力效应的模具强化方法与装置,尤其适用于汽车LED前照灯模具的强化。本发明创新在于应用激光热、力效应对模具进行强化处理,先利用激光热效应对模具表面进行淬火,再利用激光力效应对模具表面进行冲击强化,从而使得模具达到激光强化延寿作用。
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公开(公告)号:CN102409292A
公开(公告)日:2012-04-11
申请号:CN201110367288.2
申请日:2011-11-18
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明涉及一种强激光辐照碳纳米管连续合成金刚石薄膜的方法和装置,其特征在于:合成金刚石薄膜装置由激光发生系统、工件系统和辅助系统组成。高功率脉冲激光装置发出的激光经分光镜反射和分光后产生两条激光束G1和G2,激光束G1聚焦于基底上表面正上方的适当位置,溶液中的碳纳米管粉末吸收激光能量瞬间气化、电离,产生大量的高速等离子体,同时在激光G2复合作用下,在的基底表面的产生瞬间的高温高压微区,高速等离子体轰击基底表面形成金刚石薄膜。本发明克服了合成效率低、反应条件特殊和装置操作困难且设备贵的问题,创新实现了金刚石薄膜在宏观常温常压下的连续合成,获得了厚度较厚的高纯度金刚石薄膜。
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公开(公告)号:CN102409291A
公开(公告)日:2012-04-11
申请号:CN201110367263.2
申请日:2011-11-18
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明涉及一种掺杂超细纳米结构金属粒子的金刚石薄膜制备方法与装置,制备掺杂金属粒子的金刚石薄膜装置由控制系统、靶材系统、工件控制系统和辅助系统组成。高功率脉冲激光装置发出的强激光聚焦到在真空条件下的高纯石墨靶材表面上,高能量的激光诱导出大量的等离子体高速轰击预先均匀加热的基材表面,在基材表面快速相变形成金刚石薄膜。准分子激光器发出的激光聚焦到金属靶材上,高能量密度的激光在金属靶材表面诱导出的由大量的金属粒子构成的等离子体高速轰击已制备的金刚石薄膜表面,大量的金属粒子有效地紧密填补金刚石薄膜颗粒表面的缝隙,形成了一层均匀的金属膜,实现金刚石薄膜表面的改性,提高了金刚石薄膜的抗压强度和耐磨性。
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公开(公告)号:CN102251241A
公开(公告)日:2011-11-23
申请号:CN201110172436.5
申请日:2011-06-24
Applicant: 江苏大学 , 中国人民解放军空军工程大学工程学院
IPC: C23C24/04
CPC classification number: C23C24/04 , B05B7/14 , B23K26/144 , B23K26/1476 , B23K26/16 , B23K26/342 , B23K26/702
Abstract: 本发明涉及一种激光冲击波诱导的微纳米颗粒植入的方法和装置,特别适用于在复杂工件表面局部进行表面强化的场合。该装置由激光器、聚焦透镜、光学玻璃、喷嘴、拉法尔加速管、喷粉系统、粉末回收系统和待处理金属等构成。光学玻璃用来透过激光束并密封拉法尔管大端,防止微纳米颗粒污染环境;喷粉系统喷出微纳米颗粒,高重复频率高能量脉冲激光与微纳米颗粒相互作用,使微纳米颗粒击穿,产生冲击波,冲击波推动部分微纳米颗粒沿拉法尔管轴向运动,随着激光不断与微纳米颗粒相互作用,由于拉法尔效应,管内微纳米离子在冲击波作用下不断被加速,高速冲向工件,在撞击引起材料的溅射,使微纳米颗粒植入待处理金属表面,获得纳米颗粒植入强化层。本发明能显著提高金属表层的硬度、耐磨和耐腐蚀性能,有广泛的应用前景。
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公开(公告)号:CN102208321A
公开(公告)日:2011-10-05
申请号:CN201110120841.2
申请日:2011-05-11
Applicant: 江苏大学 , 中国人民解放军空军工程大学
IPC: H01J37/317 , C23C14/48
CPC classification number: C23C14/48 , H01J37/32339 , H01J37/32412
Abstract: 本发明涉及一种激光诱导等离子体注入工件的方法和装置,涉及离子注入装置和离子注入材料加工技术领域。激光器激发的高能短脉冲强激光冲击到金属箔上,金属箔吸收高能短脉冲激光能量瞬间气化、电离,产生高温等离子体,等离子体由金属离子、电子和不带电的原子构成,等离子吸收后续激光能量膨胀爆炸,等离子体爆炸过程中,电子与接负电位的工件之间的相斥力使电子背离工件运动,正电荷板中和一部分电子,正价金属离子与负电位工件之间的相吸力使金属离子朝着工件运动,在等离子体膨胀爆炸形成的冲击波作用和电场的吸引作用的叠加下,以极大的速度打在工件表面,完成金属离子注入。
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公开(公告)号:CN102199769A
公开(公告)日:2011-09-28
申请号:CN201110120822.X
申请日:2011-05-11
Applicant: 江苏大学 , 中国人民解放军空军工程大学
IPC: C23C24/04
CPC classification number: B05D3/148 , C23C14/28 , C23C24/082
Abstract: 本发明涉及一种利用激光诱导的等离子体连续爆炸产生强冲击波在金属表面获得纳米涂层的方法与装置,涉及激光技术和表面强化技术领域。本发明激光器激发的激光辐射耐高压玻璃管道上端口的黑漆粒子,黑漆粒子吸收激光能量,瞬时气化、击穿、电离,产生等离子体,等离子受后续激光辐射,迅速积累能量引发膨胀爆炸,形成初始等离子体爆轰冲击波,在耐高压玻璃导管中传播;高温高能等离子体沿着黑漆条带一直重复膨胀爆炸,到达下端口冲击波压力明显跃升,将纳米颗粒嵌入到合金材料表面,形成纳米颗粒涂层。表层发生强塑性应变和大密度位错,在其表层产生了大幅残余压应力,有效提高材料的抗疲劳性能。
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