[发明专利]一种利用脉冲激光清洗不锈钢表面形成微纳米结构层的方法

说明书

本发明提供了一种利用脉冲激光清洗不锈钢表面形成微纳米结构层的方法，属于表面激光清洗技术领域。本发明提供的利用脉冲激光清洗不锈钢表面形成微纳米结构层的方法，包括以下步骤：对不锈钢表面的油漆层表面进行脉冲激光清洗，在不锈钢表面形成微纳米结构层；所述微纳米结构层的微纳结构的单体尺寸为50～5000nm；所述脉冲激光清洗的扫描速度为20～50cm/s。本发明提供的方法，能够高效、优质、无污染地实现激光清洗‑形成微纳米结构层一体化，工艺简单、成本低，可实现连续大规模作业，而且不会影响不锈钢的服役性能。

技术领域

本发明涉及表面激光清洗技术领域，具体涉及一种利用脉冲激光清洗不锈钢表面形成微纳米结构层的方法。

背景技术

微纳米结构是指尺寸在微米级、纳米级的表面结构，对传统结构材料进行表面微纳米结构化处理，使其具备特殊的表面性能，可拓展其作为新型功能材料的应用前景。目前，针对材料表面微纳米结构制备的方法主要有熔体快速凝固法、电化学沉积法和超音速火焰喷涂法。熔体快速凝固法是先将母合金熔配均匀，然后采用提纯和快冷的方式使合金液在短时间内急冷成形，得到表面具有一定规律性结构的材料。电沉积镀层方法，是在普通镀液中加入微米或纳米微粒，搅拌状态下使纳米粒子与金属共沉积而得到的镀层，称为微纳米复合镀层。超音速火焰喷涂法是将燃气和氧气分别输入燃烧，同时从喷管轴向圆心处由载气(如氮气或压缩空气)喷涂金属粉末，将粉末加热熔化和加速，通过喷管到达材料表面形成纳米涂层。然而，上述方法普遍存在工艺比较复杂、制备效率不高的问题。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种利用脉冲激光清洗不锈钢表面形成微纳米结构层的方法，本发明提供的方法具有高效、无污染且工艺简单的特点。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种利用脉冲激光清洗不锈钢表面形成微纳米结构层的方法，包括以下步骤：

对不锈钢表面的油漆层表面进行脉冲激光清洗，在不锈钢表面形成微纳米结构层；

所述微纳米结构的单体尺寸为50～5000nm；

所述脉冲激光清洗的扫描速度为20～50cm/s。

在本发明中，若无特殊说明，所有的原料组分均为本领域技术人员熟知的市售商品。

优选的，所述微纳米结构层的厚度为5～50μm。

优选的，所述脉冲激光清洗的工作参数包括：激光波长为193～10600nm，重复频率为0.5～30kHz，脉冲宽度为1～50ns，输出功率为20～30W，扫描搭接率为3～5％，采用S型扫描路径。

优选的，所述脉冲激光清洗的方法为脉冲激光直接辐射法。

优选的，所述激光波长为1064nm。

优选的，所述脉冲激光清洗利用的激光器为光纤激光器。

优选的，所述脉冲激光清洗的光斑的形状为圆形；所述光斑的直径为0.3～0.9mm。

优选的，所述油漆层的厚度为20～50μm。