[发明专利]用于在连接有激光器的炉中进行材料表面处理的连续方法

说明书

本申请是申请日为2007年3月6日、申请号为200780011481.4、名称为“用于材料表面处理的具有耦合激光器的连续炉”的发明申请的分案申请。

技术领域

地板砖以及其它工业和技术、传统和高性能陶瓷的生产，其中的一些采用现有技术无法实现。

耐火材料的加工。

建筑和技术玻璃的加工。

生产涂料。

改变材料的表面。

背景技术

自从几十年前商业化激光投入使用以来，实际上就已经采用激光进行材料的处理。使用激光对各种各样的材料进行的切割、标记和焊接操作，如今在许多工业部门是常见的事，并且有高性能的商业化系统应用于工业环境中。激光对于高产工艺(highly productive process)的可靠性、灵活性和适应性，连同激光提供的其他益处(尤其是残余物减少和更健康的工作环境)，以及它们的逐渐小型化和提高的效率，预示着其对于一般材料工业中的新型转化工艺(transformation process)的适应性显著提高。

对本发明涉及的，通过背景技术而描述的科学和技术背景概括如下：

陶瓷材料的生产一般与高温有关，而高温是与各种所需的组分、微结构及其性能有关的特定烧结工艺的特征[Introduction to Ceramics，W.D.Kingery，H.K.Bowen，D.R.Uhlmann，Wiley，New York(1976)，2^nd Edition]。例如，在瓷砖工业中，用于铺地和覆面(cladding)的大多数产品通常具有1100～1300℃的烧结温度。为了生产工业数量的这些产品，最近几十年已经开发出了非常长的连续炉(连续式加热炉或前进式干燥炉，continuous furlace)，其中基于陶瓷辊的使用来支撑和传送部件。

这段时期获得的最大进步大概是一次烧结法(single-firing)的开发，一次烧成法为优化烧结工艺并使其持续时间减至最少、避免使用多次烧结(multiple firing)以及允许部件在单一工序中进行装饰(生色，decorate)和压实(consolidate)提供了可能性。[Materias Primas y Aditivos Cerámicos，L.and J.B.Carda Castelló，Enciclopedia Cerámica，tome II.1.Faenza Editrice Ibérica，S.L.，Castellón(2002)]。尽管结果已经是令人满意的并且在许多情况下是激动人心的，然而这种技术水平看起来已经到了要革新的程度，只有质量改变才能使改善陶瓷材料的特性成为可能，从而使它们与近年来已得到相当革新的其他选择(例如，化合物)相比仍然具有竞争力[Esmaltes y Pigmentos Cerámicos，P.Escribano López，J.B.Carda Castelló，E.Cordoncillo Cordoncillo，Enciclopedia Cerámica，tome 1，Faenza Editrice Ibérica，S.L.，Castellón(2001)]。

要获得具有显著改善的特性和性能的产品，引人注目的方法是提高表面上的烧结温度。然而，为了实现这个目的，需要不对陶瓷材料的本体造成过热的非传统处理方式，其中陶瓷材料的整体稳定性建立在先前提及的温度范围内。任何对表面处理温度的提高必然意味着供热中的技术改变，因为传统炉(conventional kiln)对部件均匀加热，是为了避免张力和由此发生的变形和/或开裂，这通常会通过各种破碎而退变为材料的分解。