[发明专利]一种在材料表面制备成分可调的改性层和涂层的方法

权利要求书

1.一种在材料表面制备成分可调的改性层和涂层的方法，其特征在于，所述方法采用多重高能量叠加对材料表面进行处理，根据材料的不同改性要求，改变能量级数、电极材料、爆炸气体和环境气氛，使电极中的元素和气体中的元素转化成高能粒子流作用于材料表面，同时兼具激热激冷的特点，从而达到在材料表面制备不同成分的微纳米晶组织改性层和涂层的要求。

2.根据权利要求1所述的一种在材料表面制备成分可调的改性层和涂层的方法，其实现步骤如下：

（1）根据材料的改性或强化要求，选择合适的高能量叠加方案；

（2）选用合适的电极材料，合适的爆炸气体和合适的环境气氛；

（3）对材料表面进行至少1次的处理，直至完全处理整个材料表面。

3.根据权利要求1所述的一种在材料表面制备成分可调的改性层和涂层的方法，其特征在于，所述多重高能量，同时施加两种或三种高能量作用于材料表面，能量施加类型为气体燃烧爆炸-电极放电或电爆炸-气体燃烧爆炸-电极放电。

4.根据权利要求1所述的一种在材料表面制备成分可调的改性层和涂层的方法，其特征在于，所述高能粒子流的速度 v=3000~8000m/s；高能粒子流的能量密度为10⁴~10⁷W·m²·s；温度为8000~12000K；加热速度为约10⁷K/s；冷却速度为10⁸K/s。

5.根据权利要求2所述的一种在材料表面制备成分可调的改性层和涂层的方法，其特征在于，所述电极材料：包括各种导电的纯金属、合金、复合材料或非金属材料；所述纯金属材料包括钨、钼、钛、铜、铁、锌或铝；所述合金材料包括合金钢、M-金属，RE-稀土或非晶合金；复合材料包括金属-陶瓷复合材料或金属基石墨复合材料；非金属材料为石墨。

6.根据权利要求2所述的一种在材料表面制备成分可调的改性层和涂层的方法，其特征在于，所述爆炸气体是能与氧气混合产生爆炸的可燃性气体，包括氢气、甲烷、乙炔、丙烷、丁烷或其中某几种的混合气体。

7.根据权利要求2所述的一种在材料表面制备成分可调的改性层和涂层的方法，其特征在于，所述环境气氛：包括大气环境或其他气氛环境。

8.根据权利要求7所述的一种在材料表面制备成分可调的改性层和涂层的方法，其特征在于，所述其他气氛环境，包括氮气、氩气、氦气、氨气环境。