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公开(公告)号：CN104649233B
公开(公告)日：2017-01-11
申请号：CN201510025963.1
申请日：2015-01-19
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明公开了一种金属氧化物纳米线的可控图案化超快激光复合制备方法。它包括以下步骤：1)按照预先设计的图案，用超快激光辐照块体金属的表面，在块体金属的表面得到图案化的微纳米结构，即金属氧化物纳米线前驱体；2)在氧化气氛下，加热附着有金属氧化物纳米线前驱体的块体金属并保温，冷却后即在金属氧化物纳米线前驱体上原位生长出金属氧化物纳米线。利用超快激光加工过程对金属表面微纳米前驱体结构分布形式的调控，可实现对金属氧化物纳米线分布形式的调控；同时，通过对热氧化工艺中加热温度、保温时间、氧化气氛等因素的调控，可实现对金属氧化物纳米线直径、长度和生长密度等的调控。
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公开(公告)号：CN104439708B
公开(公告)日：2016-09-21
申请号：CN201410657627.4
申请日：2014-11-18
Applicant: 清华大学
IPC: B23K26/352
Abstract: 本发明公开了一种超疏水高粘附金属表面及其制备方法。该方法包括如下步骤：1)用超短脉冲激光烧蚀金属基材，经过激光烧蚀去除，在金属基材的表面得到类玫瑰花表面微观结构；类玫瑰花表面微观结构为周期性微纳米结构，具体为微米级突出和微米级突出表面的纳米级亚结构；2)在经步骤1)处理后的具有类玫瑰花表面微观结构的所述金属基材的表面上修饰低表面能物质，至此，即得到超疏水高粘附金属表面。本发明通过高功率皮秒或飞秒激光在金属表面制备类玫瑰花表面微观结构的周期性微纳米结构，再通过低自由能物质的表面修饰，实现了超疏水高粘附金属表面的制备；同时，通过调节激光加工参数，改变表面周期性微纳米结构的尺寸，调节金属表面粘附性。
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公开(公告)号：CN103508450A
公开(公告)日：2014-01-15
申请号：CN201310412379.2
申请日：2013-09-11
Applicant: 清华大学
IPC: C01B31/04
Abstract: 本发明公开了一种大面积、可图案化石墨烯的激光制备方法。包括如下步骤：（1）将固体碳源分散到有机溶剂中得到分散液，将分散液旋涂到金属基材的表面，得到均匀的碳涂层；（2）在惰性气体保护下，用高功率密度激光束辐照碳涂层，固体碳源中的碳原子和金属基材中的金属原子在所述辐照的作用下形成固溶体；移开所述高功率密度激光束或停止辐照，则金属基材冷却时形成过饱和的固溶体，碳原子从过饱和的固溶体中析出在基材表面形成石墨烯。本发明提供了一种方便快捷、低成本高效率的大面积、可图案化石墨烯制备的新方法，本发明所得到产品的应用领域包括下一代微型计算机、平板显示器、超级电容、透明导电电极、传感器、太阳能电池、微纳电子器件、光电子器件、自旋量子器件以及新型复合材料等。
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公开(公告)号：CN101736214A
公开(公告)日：2010-06-16
申请号：CN201010033764.2
申请日：2010-01-08
Applicant: 清华大学
IPC: C22F3/00
Abstract: 本发明涉及一种轻金属表面激光冲击微纳米颗粒注入强化方法，其包括以下步骤：1)首先用机械打磨或化学腐蚀方法去除轻金属表面可能存在的氧化层，然后再用砂纸打磨抛光，最后用丙酮或酒精清洗轻金属合金表面；2)用无机粘结剂将微纳米颗粒预涂到轻金属表面，待干燥后在微纳米颗涂层表面再涂一层黑漆作为激光冲击的吸收层，自然干燥；3)用高能短脉冲激光冲击吸收层和微纳米颗涂层，激光冲击时用K9玻璃或流水作为约束层；4)用丙酮浸泡处理后的微纳米颗涂层，然后用流水冲洗或超声清洗去除吸收层后得到微纳米颗粒注入强化层。本发明综合了激光冲击强化、纳米颗粒强化及纳米颗粒增强的激光冲击强化作用，能显著提高轻金属表层的硬度、耐磨性和疲劳性能，有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN100353047C
公开(公告)日：2007-12-05
申请号：CN200410065856.3
申请日：2004-12-23
Applicant: 江苏仪征威龙活塞环有限公司 , 清华大学
Abstract: 活塞环加工工艺涉及活塞环的加工工艺。包括以下工艺步骤：铸造→磨削→热处理→磨削→金加工→激光强化处理→热定型→金加工。由于这种活塞环的表面层是用激光合金化或激光熔覆处理，并通过高能激光束快速熔化，使活塞环外表面一定深度的基体快速熔化后凝固形成特定的陶瓷颗粒增强复合涂层。涂层与活塞环本体是冶金结构，在外力作用下不会发生脱落或剥离。本发明易于工业化生产，具有优异的抗粘着磨损和抗磨粒磨损能力，产品技术稳定性好。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN1252315C
公开(公告)日：2006-04-19
申请号：CN02156899.5
申请日：2002-12-20
Applicant: 清华大学 , 贵州西南工具有限公司
Abstract: 硬质合金涂层的激光直接合成与制造方法，属于硬质合金制造与应用技术领域。本发明利用硬质合金形成材料体系，借助高能激光所形成熔池内特殊的物理冶金和化学冶金及快速凝固特性，在熔池中直接反应合成硬质合金涂层，这种涂层致密、无气孔和裂纹缺陷、与基材本体形成牢固的冶金结合，具备硬质合金的成分、微观组织和性能，不受高压烧结硬质合金的几何形状限制。激光合成硬质合金涂层解决了激光熔覆硬质合金中出现的气孔和裂纹问题，克服了烧结硬质合金成本高、形状受限的不足，可在各种常用工程金属材料和零件表面合成，广泛应用于硬质合金刀具、模具、各种超高耐磨表面和零件等领域。
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公开(公告)号：CN1252297C
公开(公告)日：2006-04-19
申请号：CN200310115547.8
申请日：2003-11-28
Applicant: 清华大学
Abstract: 激光合成制备金属间化合物及其颗粒增强复合材料的方法，属于材料制备技术领域。本发明采用与所要制备的金属间化合物相同元素的粉末为原料，按原子百分比，并额外添加元素粉末在沉积过程中一定的损失量，还可加入一定量的碳化物粉末，进行混合；用高功率激光辐照基材表面形成局部熔池；用送粉法将混合粉末送入熔池，经横向多道搭接、横向和纵向搭接或按照零件的三维形状层层叠加堆积可制得大面积涂层、块体材料或得到近净成形零件。通过调整粉末成分和激光工艺，得到具有不同成分、组织和性能的金属间化合物或颗粒增强金属间化合物复合材料。本发明具有材料成分、组织性能、外形结构设计灵活，材料综合性能好，成本低，生产效率高，应用广泛等特点。
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公开(公告)号：CN119794544A
公开(公告)日：2025-04-11
申请号：CN202510166418.8
申请日：2025-02-14
Applicant: 清华大学
IPC: B23K26/00
Abstract: 本申请涉及超快激光微纳加工技术领域，具体涉及金属表面图案化微纳加工方法及金属件，该加工方法包括按照预定路径，利用超快激光对金属件的表面进行辐照，以在金属件的表面形成第一微纳结构；利用化学试剂对形成有第一微纳结构的金属件的表面进行化学处理，以使得第一微纳结构发生变化，在金属件的表面形成第二微纳结构；对经过化学处理的金属件的表面进行清洁，得到表面具有微纳结构的金属件。该方法在利用超快激光微纳加工制备出金属件表面第一微纳结构的基础上，结合湿法化学处理对金属件表面第一微纳结构的形貌和轮廓进行二次调控，加工过程简单、高效，自由灵活，可以在金属件表面获得形貌轮廓可控的微纳结构以及达到精细图案化加工的目的。
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公开(公告)号：CN111846193B
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202010772968.1
申请日：2020-08-04
Applicant: 清华大学
IPC: B64C1/12
Abstract: 一种超低冰粘附力的超疏水抗结冰航空铝合金表面，该表面由多级微纳结构组成，该微纳结构以周期分布在铝合金基材表面的三维微米锥结构为基础，在微米锥表面分布有密集生长的纳米片和由纳米片组成的纳米花簇；且在微米锥表面或在微米锥与微米锥之间弥散分布有亚微米球和亚微米花中的一种或两种。本发明还公布了该表面的制备方法，由超快激光烧蚀与湿化学法相结合，再经低自由能表面化学修饰而成，可实现大面积高效制备。本发明的航空铝合金抗结冰表面具有极低的冰粘附力，冰与表面之间的粘附强度可低至6kPa，冰在其自身重力作用下或轻微震动下能自行脱落。该表面结构可广泛应用于航空关键构件、船只、地面运输工具、冰箱和空调等防冰领域。
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