[发明专利]一种图案化均匀氧化铬薄膜的光化学原位制备方法

权利要求书

1.一种图案化均匀氧化铬薄膜的光化学原位制备方法，其特征在于，采用激光喷丸、渗铬与激光控制原位熔凝氧化相结合的光化学方法处理金属材料钢表面，通过激光喷丸细化钢表面组织结构，增加表面缺陷，加速渗铬处理的铬原子的扩散，增加渗铬层厚度，为均匀氧化铬薄膜的形成奠定成分基础，再通过激光控制原位熔凝氧化方法控制熔凝层的厚度与渗铬层厚度相匹配，使表面渗铬层中的铬元素在熔凝过程中与氧发生原位反应，凝固生长后获得图案化的均匀氧化铬薄膜；具体步骤为：

A) 将金属材料钢表面进行打磨、抛光、清洗和干燥预处理；

B) 将预处理的钢表面进行激光喷丸处理；

C) 将激光喷丸处理的钢表面进行渗铬处理；

D) 将渗铬后的钢表面进行激光控制原位熔凝氧化处理，获得图案化的均匀氧化铬薄膜。

2. 根据权利要求1所述的一种图案化均匀氧化铬薄膜的光化学原位制备方法，其特征在于，所述步骤A)的金属材料钢为碳钢或合金钢。

3. 根据权利要求1所述的一种图案化均匀氧化铬薄膜的光化学原位制备方法，其特征在于，所述步骤B)的激光喷丸处理参数为：激光功率密度为1-10GW/cm²，激光脉宽为5-40ns，光斑直径为1-10mm，搭接率为20%-80%。

4. 根据权利要求1所述的一种图案化均匀氧化铬薄膜的光化学原位制备方法，其特征在于，所述步骤C)的渗铬的方法为固体渗铬、气体渗铬、盐浴渗铬或等离子渗铬。

5. 根据权利要求1所述的一种图案化均匀氧化铬薄膜的光化学原位制备方法，其特征在于，所述步骤D)的图案化的均匀氧化铬薄膜为具有六边形图案的连续匀质氧化铬薄膜。

6. 根据权利要求1所述的一种图案化均匀氧化铬薄膜的光化学原位制备方法，其特征在于，所述步骤D)的激光控制原位熔凝氧化采用毫秒脉冲Nd:YAG激光器，波长为1.064μm，激光参数控制熔凝深度与渗铬层厚度相匹配。

7. 根据权利要求1所述的一种图案化均匀氧化铬薄膜的光化学原位制备方法，其特征在于，所述步骤D)的激光控制原位熔凝氧化采用同轴输送氧气或直接采用空气中氧气进行原位氧化的方法。