利用激光对预涂石墨粉的纯钛(TA2)进行表面熔凝处理.并用扫描电镜、电子探针、X射线衍射和高分辨电子显微镜等分析手段知其合金化层内生成了大量的枝状TiC,发现枝状TiC是由类似块状晶线性排列组成.理论分析了枝状TiC晶体的生长机制是经过连续生长和侧面生长两阶段的生长过程形成的.性能测试表明,其表面硬度较基体大为提高,且摩擦系数较基体明显降低.激光工艺参数影响合金化层的组织性能,选择适宜的工艺参数方能获得理想?谋砻婧辖鸹?

在Ti6Al4V合金表面上进行了激光重熔NiCrBSi+TiN涂层试验,利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等手段对熔覆层的组织进行了分析。探讨了TiN的行为及其对组织的影响,测试了熔覆层显微硬度。结果表明, 熔覆层由(Cr-Ni-Fe),TiN,NiB,Cr2Ti,Ti2Ni等相组成。在激光重熔过程中TiN颗粒发生了大量的分解, 部分分解而来的[Ti],[N]参与熔池冶金反应,[Ti]与NiCrBSi粉末中的Ni,Cr元素发生反应形成Cr2Ti,Ti2Ni金属间化合物,而[N]在冷却时又以TiN,TiN0.3,TiN0.9三种形式在不同部位原位析出,在结合区与热影响区之间有5～6 μm的扩散层,Ni元素在扩散层内有明显的浓度梯度。

纯钛表面预涂石墨粉后采用激光合金化处理.
EPMA分析知合金化层内生成了TiC树枝状晶.理论分析表明,树枝状晶的生长方式为最初的结晶是通过连续生长方式形成枝状晶坯,其后枝状晶坯适于侧面生长的表面开始以螺旋方式长大.因此,枝状TiC的晶体形貌看似由多个细小的TiC颗粒线性排列构成.SAED选区衍射结果表明TiC是面心立方结构,点阵常数为α=0.43nm.

羟基磷灰石(HA)具有优良的生物相容性,被用作植入体涂层材料广泛应用于整形外科、神经外科和牙科方面,利用脉冲激光沉积(PLD)技术制备的HA薄膜具有高的结晶度和结合强度,受到人们的关注.综述了PLD技术制备HA薄膜的研究现状,系统地阐述了沉积过程中工艺参数对薄膜性质的影响,包括靶材的性质、气氛、衬底温度、激光波长和能量密度、缓冲膜等,分析了薄膜的力学特性和生物活性,展望了该项技术的应用前景.

利用激光熔覆的方法在纯钛表面制备了羟基磷灰石(HA)生物陶瓷梯度涂层,通过电子探针和X射线衍射仪(XRD)对不同工艺参数下制备的涂层进行了微观组织观察和物相分析。实验结果表明,当激光功率为600 W,扫描速度为3.5 mm/s时,在纯钛表面可获得组织致密结合形态好的HA生物陶瓷梯度涂层,涂层的组织为胞枝晶和枝状晶,与人体骨组织的结构相似,主要由生物活性较好的HA相以及α-Ca2P2O7,Ca3(PO4)2等钙磷相组成,涂层下部的Ca,P的原子比例与HA中的Ca,P的原子比例相当,涂层表面因P的丢失而使其比例略高。随着功率的提高,涂层组织出现了少量的微孔,微孔的出现有利于骨组织在其上面植入生长,但涂层中Ca,P的原子比例升高,涂层的生物活性降低。随着扫描速度的加快,涂层熔化不充分,组织疏松,强度降低,影响了其使用。

薄膜材料已在微电子元件、超导材料、生物材料等方面得到广泛应用,为了得到高质量的薄膜材料,脉冲激光沉积技术受到了广泛的关注.介绍了脉冲激光沉积技术的原理、特点,综述了其在制备半导体、高温超导、类金刚石、铁电、生物陶瓷薄膜等方面的应用和研究现状,展望了该项技术的应用前景.

分析了激光熔覆陶瓷及其复合涂层的国内外研究与发展现状,对激光熔覆耐磨涂层、耐蚀涂层、热障涂层、抗氧化涂层和生物材料涂层的材料体系、性能特点与应用前景进行了综述.

利用SEM,TEM,EDAX,声发射及磨损试验等方法研究了激光熔覆Al2O3-NiCrAl复合陶瓷层的组织结构、脆性及其干滑动摩擦磨损特性。结果表明：Al2O3激光熔覆层由α-Al2O3柱状晶及柱晶间少量的Ni2Al18O29相组成, 熔覆层硬度达2351～2667Hv0.2,熔覆层的脆性与等离子喷涂层相比有所增大;其耐磨性能为等离子喷涂层的2倍左右,在滑动摩擦条件下熔覆层的磨损机制是脆性剥落和磨料磨损。

激光熔覆Ni-Cr-B-Si-C合金涂层组织由块状CrB型硼碳化物,树枝状Cr7C3型碳化物,胞枝状γ-Ni固溶体以及共晶产物组成。依局部成份条件,形成γ-Ni＋M23C6共晶和γ-Ni＋镍硼化物共晶。熔覆过程的非平衡性质导致γ-Ni/Ni3B稳定凝固和γ-Ni/Ni2B亚稳定凝固并存。受快速凝固引起的热应力所致在Cr7C3和M23C6中发生高密度孪生。此外,涂层中存在非晶相,由非晶相包围的γ-Ni固溶体形成调制结构。

运用激光熔覆技术在45#钢表面制备了WCp增强Ni-Cr-B-Si-C复合涂层。含量为30vol-%WC典型涂层的XRD,SEM和TEM分析表明,WCp在熔覆的熔化阶段发生部分溶解和分解。激光熔体凝固时形成的微观组织由Ni+Ni3B共晶基体上分布的杆(或薄片)状α-W2C,块状β-W2C和四方形η1碳化物M6C相组成。这类碳化物主要含W,并含大量Cr。销-环式干滑动磨损试验表明,当WCp含量约为30vol-%时,磨损抗力最大。