[发明专利]利用脉冲二氧化碳激光器热处理硅酸盐层

说明书

技术领域

本发明涉及材料层的热处理领域。

背景技术

WO 99/44822涉及一种将陶瓷层应用到具有相对低的熔融温度的底层的方法，其中陶瓷材料的颗粒设置在所述底层上，以及一方面陶瓷颗粒与底层之间是机械结合，另一方面是由加热形成的。为了能将陶瓷层应用至具有相对低的熔融温度的合成树脂的底层，该方法特征在于，在底层熔融时间的数量级或更短的周期内，脉冲激光器设备用于产生温度，该温度至少如此高以使得，除了实现使陶瓷颗粒粘合压实或烧结外，所述激光装置产生的能量集中在所述陶瓷颗粒的局部区域上或底层的表面层，以及所述激光设备的波长相应地调节为用于通过陶瓷颗粒或底层吸收这种激光辐射。陶瓷材料的颗粒设置在底层上，以及通过加热，形成陶瓷颗粒与底层间的机械结合。在底层熔融时间的数量级或更短的周期内，通过激光设备的方式产生温度，所述温度至少如此高使得包括获得陶瓷颗粒的所有粘合压实或烧结。提出使用二氧化碳激光器在PP底层上烧结二氧化硅纳米颗粒。陶瓷颗粒可以溶胶-凝胶溶液的形式提供，如以二氧化硅的纳米颗粒的形式。根据第二方面，由激光设备产生的能量集中在底层的表层上，以及激光设备的波长调整至底层的吸收功率，陶瓷颗粒结合在底层的熔融表面层上，以及在底层物质的固化和提供一进一步的陶瓷颗粒层后，执行烧结过程。这进一步的陶瓷颗粒层可以设置一层或多层烧结的陶瓷颗粒。

DE 10 2007 015 635 A1涉及提供至少部分地从具有通过应用溶胶-凝胶产生的涂层的硬化钢形成的一部件的机械应力表面，将溶胶-凝胶转换成凝胶并且随后利用激光器烧结层，其中控制激光的功率使得不将部件的温度升高超出其回火的温度。

US 5 143 533 A公开了一种通过烧结制备薄膜的方法，所述方法包括将形成具有被烧结的能力的特定材料的无机玻璃薄膜涂覆在衬上，以及利用足够功率的激光光束照射所述特定材料的薄膜，使得所述材料烧结到其液相线温度以下。

发明内容

考虑到上述描述的情况，存在着改进技术的需要以实现对包括材料层与衬的材料夹层的材料层的热处理，其中衬包括硅氧化合物，且材料层包括硅氧化合物。

这种需要可以通过根据独立权利要求的主题来实现。本文公开的主题的有利实施例通过从属权利要求来描述。

根据本文公开的主题的第一方面，提供了一种对包括材料层和衬的材料夹层的材料层进行热处理的方法，衬包括硅氧化合物且材料层包括硅氧化合物，该方法包括利用二氧化碳激光器的脉冲激光束照射材料层。

该方面基于以下思想：通过使用脉冲二氧化碳激光器可以有效地执行材料夹层的材料层的热处理，其中衬和材料夹层的材料层包括硅氧化合物，其中所述脉冲二氧化碳激光器将材料层进行加热，并且仅至衬底一较薄部分的程度。即使如典型的抗反射层的具有典型厚度的材料层，仅吸收照射在材料层的脉冲层光束的相对小百分比(如5％-20％的数量级)的功率，结果发现，二氧化碳激光器的非常低的能量脉冲很好地适合材料层的高效热处理。

根据第一方面的实施例，该方法适合于提供如本文提到的方面或实施例中的一个或多个的功能，和/或提供所需要的或由一个或多个本文提到的方面或实施例产生的功能，尤其是第二方面、第三方面、第四方面实施例。

根据本文公开的主题的第二方面，提供了使用脉冲二氧化碳激光器对包括材料层的材料夹层的该材料层进行热处理；其中衬包括硅氧化合物且材料层包括硅氧化合物。

根据第二方面的实施例，脉冲二氧化碳激光器用于根据第一方面或其实施例的方法材料层的热处理。

根据第二方面的实施例，该用途适于提供由本文提到的方面或实施例中的一个或多个描述的功能，和/或提供所需的或由一个或多个本文提到的方面或实施例产生的功能，尤其是第一方面、第三方面、第四方面实施例。

根据本文公开的主题的第三方面，提供一种用于材料夹层的材料层的热处理的设备，材料夹层包括材料层和衬，其中衬包括硅氧化合物且材料层包括硅氧化合物，设备包括：二氧化碳激光器，其配置为用于产生脉冲激光束，进而利用脉冲激光束照射材料夹层的材料层，从而完成材料层(102)的热处理。

根据第三方面的一实施例，设备配置为用于根据第一方面的方法或其实施例的材料夹层的材料层的热处理。

根据第三方面的一实施例，设备适配为提供由一个或多个本文提到的方面或实施例的描述的功能，和/或提供所需的或由一个或多个本文提到的方面或实施例产生的功能，尤其是第一方面、第三方面、第四方面实施例。

根据一实施例，衬是一玻璃衬和/或材料层是硅酸盐层。