一种基于飞秒激光增材制造的金刚石与金属连接方法技术

一种基于飞秒激光增材制造的金刚石与金属连接方法：对金刚石基体表面进行预处理，去除杂质；在金刚石基体表面铺设润湿性金属粉体，使润湿性金属粉体与金刚石基体相结合，重复此过程直至实现润湿性金属在金刚石基体表面的堆焊；在润湿性金属表面铺设过渡金属粉体，使过渡金属粉体与润湿性金属相结合；重复此过程直至实现过渡金属在润湿性金属表面的堆焊；在过渡金属表面铺设外围金属粉体，使外围金属粉体与过渡金属相结合，重复此过程直至实现外围金属在过渡金属表面的堆焊。本发明专利技术的方法飞秒激光热量控制精准，可以避免对金刚石造成热损伤，能够实现金刚石与多种金属材料的高质量连接，且设计灵活，加工快速高效，精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于飞秒激光增材制造的金刚石与金属连接方法
本专利技术涉及一种金刚石-金属连接方法。特别是涉及一种基于飞秒激光增材制造的金刚石与金属连接方法。
技术介绍
金刚石涂层具有十分接近天然金刚石的高硬度、高弹性模量、极低摩擦系数和良好的自润滑性能、极高的热导率和化学稳定性、小介电常数、宽带隙等优秀的力学性能和物理性能，是回旋管等真空电子器件的理想输出窗材料。然而，微波窗的应用对金刚石材料的金属化及其与金属的连接质量要求极高。目前金刚石金属化及焊接方法主要为钎焊，包括两步法钎焊和活性钎焊。该方法一定程度上可以实现金刚石的焊接，但是须将金刚石较长时间内置于高温环境中，这极易引起钎焊接头附近金刚石的相变以及热应力的急剧增大，从而导致金刚石膜片的变形，甚至出现裂纹。激光增材制造技术是一种采用激光作为能源加热熔覆金属粉体或丝线从而实现增材制造的技术，具有微观局部加热，能量密度高的优点。采用激光增材制造理念在金刚石表面进行金属粉体的局部熔覆堆焊，可望避免常规钎焊工艺中金刚石整体加热带来的缺陷。然而，现有激光增材制造技术所采用的激光光源多为长脉冲激光，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于飞秒激光增材制造的金刚石与金属连接方法，其特征在于，包括如下步骤：/n1)对金刚石基体表面进行预处理，去除杂质；/n2)在金刚石基体表面铺设润湿性金属粉体；/n3)在氩气氛围下将飞秒激光对铺设的润湿性金属粉体进行聚焦熔覆，使润湿性金属粉体与金刚石基体相结合；/n4)重复步骤2)～步骤3)，直至实现润湿性金属在金刚石基体表面的堆焊；/n5)在润湿性金属表面铺设过渡金属粉体；/n6)在氩气氛围下将飞秒激光对铺设的过渡金属粉体进行聚焦熔覆，使过渡金属粉体与润湿性金属相结合；/n7)重复步骤5)～步骤6)，直至实现过渡金属在润湿性金属表面的堆焊；/n8)在过渡金属表面铺设外围金属粉体；/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于飞秒激光增材制造的金刚石与金属连接方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)对金刚石基体表面进行预处理，去除杂质；
2)在金刚石基体表面铺设润湿性金属粉体；
3)在氩气氛围下将飞秒激光对铺设的润湿性金属粉体进行聚焦熔覆，使润湿性金属粉体与金刚石基体相结合；
4)重复步骤2)～步骤3)，直至实现润湿性金属在金刚石基体表面的堆焊；
5)在润湿性金属表面铺设过渡金属粉体；
6)在氩气氛围下将飞秒激光对铺设的过渡金属粉体进行聚焦熔覆，使过渡金属粉体与润湿性金属相结合；
7)重复步骤5)～步骤6)，直至实现过渡金属在润湿性金属表面的堆焊；
8)在过渡金属表面铺设外围金属粉体；
9)在氩气氛围下将飞秒激光对铺设的外围金属粉体进行聚焦熔覆，使外围金属粉体与过渡金属相结合；
10)重复步骤8)～步骤9)，直至实现外围金属在过渡金属表面的堆焊。


2.根据权利要求1所述的一种基于飞秒激光增材制造的金刚石与金属连接方法，其特征在于，步骤1)中所述的金刚石为天然金刚石或人造多晶金刚石或人造单晶金刚石。


3.根据权利要求1所述的一种基于飞秒激光增材制造的金刚石与金属连接方法，其特征在于，步骤1)中所述的对金刚石基体表面进行预处理，是将金刚石基体浸入由金刚石微粉和甘油按质量比1：1配制的悬浊液中超声研...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔雨潇，戚厚军，
申请(专利权)人：天津职业技术师范大学中国职业培训指导教师进修中心，
类型：发明
国别省市：天津;12