一种提高金刚石制备效率的装置与方法

    公开(公告)号:CN103408005B

    公开(公告)日:2015-07-08

    申请号:CN201310319625.X

    申请日:2013-07-29

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: C01B31/06

    摘要: 本发明涉及一种提高金刚石制备效率的装置与方法,其主要包括激光发生系统、靶材系统和提纯系统。本发明方法是:制备纳米金刚石过程中,利用高能束强激光作用在靶材系统内的石墨粉末靶材,以制备出金刚石溶液,然后通过提纯系统从金刚石溶液中提炼出金刚石纳米颗粒,本发明装置和方法能够有效防止被作用物溅出并且使石墨接受激光循环作用,大大提高了纳米金刚石的转化率,从而提高了石墨的利用率及金刚石的制备质量,且由高抗冲击强度透明钢化玻璃制成的靶材容器,不仅便于观察容器内的靶材受激光作用情况,而且还提高了制备过程的安全性。

    光纤激光器熔覆制备类金刚石涂层的方法和装置

    公开(公告)号:CN102409339B

    公开(公告)日:2014-06-25

    申请号:CN201110367258.1

    申请日:2011-11-18

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: C23C24/10 B82Y40/00 B82Y30/00

    摘要: 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。?

    泵类零部件微细裂纹快速修复延寿方法与装置

    公开(公告)号:CN102489879A

    公开(公告)日:2012-06-13

    申请号:CN201110367260.9

    申请日:2011-11-18

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: B23K26/34 B23K26/42

    摘要: 泵类零部件微细裂纹快速修复延寿方法与装置,涉及金属表面防护技术领域和激光加工应用技术领域,利用激光冲击波的力效应对泵类特别是离心泵壳体微细裂纹进行冷冲击强化;实现激光冲击波力效应所喷涂的涂料含10-60﹪复合特钛粉或片状锌粉。本发明在修复过程中不会出现热裂纹,不仅能有效修复微细裂纹而却能提高泵类零部件的机械力学性能,也解决了泵类零部件在酸碱性液体环境下实际应用的难题。采用本发明方法和装置对损伤泵类零部件修复后,达到了延寿、提高其可靠性和安全性的目的。

    一种提高材料表面纳米性能的改性方法

    公开(公告)号:CN103422098B

    公开(公告)日:2016-08-10

    申请号:CN201310282671.7

    申请日:2013-07-08

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明公开了一种提高材料表面纳米性能的改性方法。这种改性方法将机械喷丸、表面合金化与激光冲击强化处理这三种技术有效的结合起来,零件经过喷丸与粉末渗铝实现了表面纳米化合金化改性,再对其表面进行激光冲击强化复合处理,这种工艺顺序大大提高了材料的表面纳米均匀性能,缩短了扩渗时间;同时材料发生高塑性变形,其表面形成高幅残余压应力和高密度位错。经过这种强化方法的零件具有较好的纳米性能:高耐磨性,抗蚀性及抗高温氧化性,大大提高了常温及高温条件下零件的疲劳寿命。

    掺杂超细纳米结构金属粒子的金刚石薄膜制备方法

    公开(公告)号:CN102409291B

    公开(公告)日:2014-04-09

    申请号:CN201110367263.2

    申请日:2011-11-18

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: C23C14/06 C23C14/14 C23C14/22

    摘要: 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。

    一种毫秒激光熔覆制备纳米金刚石复合涂层的方法

    公开(公告)号:CN103409746A

    公开(公告)日:2013-11-27

    申请号:CN201310292488.5

    申请日:2013-07-12

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: C23C24/10

    摘要: 本发明公开一种毫秒激光熔覆制备纳米金刚石复合涂层的方法。在镍基合金粉末中添加8%~10%的细结构微晶石墨粉和2%~5%的触媒粉,并将混合粉末置于去离子水中,通过超声振动混合15~30min,烘干。将镍基合金工件置入真空腔内,保证真空度在10-3~10-4Pa。通过自动送粉装置将烘干粉末均匀铺于工件表面形成0.5~2mm的预置层,同时用Dd:YAG激光器将激光聚焦于预置层表面,改变激光光斑相对于工件的位置完成工件表面不同位置的熔覆。本发明制备的含纳米金刚石复合涂层组织结构致密,与基体的结合强度高,涂层的自润滑性和耐磨性能好。

    光纤激光器熔覆制备类金刚石涂层的方法和装置

    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

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: C23C24/10 B82Y40/00 B82Y30/00

    摘要: 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。

    一种毫秒激光熔覆制备纳米金刚石复合涂层的方法

    公开(公告)号:CN103409746B

    公开(公告)日:2015-06-10

    申请号:CN201310292488.5

    申请日:2013-07-12

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: C23C24/10

    摘要: 本发明公开一种毫秒激光熔覆制备纳米金刚石复合涂层的方法。在镍基合金粉末中添加8%~10%的细结构微晶石墨粉和2%~5%的触媒粉,并将混合粉末置于去离子水中,通过超声振动混合15~30min,烘干。将镍基合金工件置入真空腔内,保证真空度在10-3~10-4Pa。通过自动送粉装置将烘干粉末均匀铺于工件表面形成0.5~2mm的预置层,同时用Dd:YAG激光器将激光聚焦于预置层表面,改变激光光斑相对于工件的位置完成工件表面不同位置的熔覆。本发明制备的含纳米金刚石复合涂层组织结构致密,与基体的结合强度高,涂层的自润滑性和耐磨性能好。

    一种提高材料表面纳米性能的改性方法

    公开(公告)号:CN103422098A

    公开(公告)日:2013-12-04

    申请号:CN201310282671.7

    申请日:2013-07-08

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明公开了一种提高材料表面纳米性能的改性方法。这种改性方法将机械喷丸、表面合金化与激光冲击强化处理这三种技术有效的结合起来,零件经过喷丸与粉末渗铝实现了表面纳米化合金化改性,再对其表面进行激光冲击强化复合处理,这种工艺顺序大大提高了材料的表面纳米均匀性能,缩短了扩渗时间;同时材料发生高塑性变形,其表面形成高幅残余压应力和高密度位错。经过这种强化方法的零件具有较好的纳米性能:高耐磨性,抗蚀性及抗高温氧化性,大大提高了常温及高温条件下零件的疲劳寿命。

    一种提高金刚石制备效率的装置与方法

    公开(公告)号:CN103408005A

    公开(公告)日:2013-11-27

    申请号:CN201310319625.X

    申请日:2013-07-29

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: C01B31/06

    摘要: 本发明涉及一种提高金刚石制备效率的装置与方法,其主要包括激光发生系统、靶材系统和提纯系统。本发明方法是:制备纳米金刚石过程中,利用高能束强激光作用在靶材系统内的石墨粉末靶材,以制备出金刚石溶液,然后通过提纯系统从金刚石溶液中提炼出金刚石纳米颗粒,本发明装置和方法能够有效防止被作用物溅出并且使石墨接受激光循环作用,大大提高了纳米金刚石的转化率,从而提高了石墨的利用率及金刚石的制备质量,且由高抗冲击强度透明钢化玻璃制成的靶材容器,不仅便于观察容器内的靶材受激光作用情况,而且还提高了制备过程的安全性。