【技术实现步骤摘要】
本申请涉及材料制造，特别是涉及一种无界面材料及其制备方法、材料处理设备。
技术介绍
1、复合材料通常是以一层材料为基材，另一层或多层材料作为增强体复合于基材之上，这种多层材料复合的方式使得各种材料在性能上能够互相取长补短，从而产生协同效应，使得复合材料的综合性能优异。
2、由于复合材料一般是通过热加工制造而成，所以材料内，尤其是材料界面上，存在热缺陷和热残余应力，可以说热缺陷和热残余应力存在于几乎所有复合材料之中。比如，对于基材和形成于基材表面的膜层(例如涂层、镀层或热熔覆层等)组成的复合材料，由于基材材料与膜层材料的物理、化学性质(例如化学相容性、热膨胀系数和杨氏模量等)差异大，因此在基材与膜层的界面上容易产生晶格缺陷和残余应力。晶格缺陷和残余应力会影响复合材料的热学性能和力学性能，也是复合材料发生疲劳失效的主要诱因。
3、目前，为了减少晶格缺陷、降低残余应力，经常采用的技术手段有热处理、振动、喷丸等，但是这些技术手段的效果有限且副作用大(比如带来了新的热缺陷或者破坏了表面形貌)。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请实施例为解决
技术介绍
中存在的至少一个问题而提供一种无界面材料及其制备方法、材料处理设备。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种无界面材料的制备方法，所述制备方法包括：
3、提供初始多层复合材料，所述初始多层复合材料包括依次层叠的第一子层至第n子层，其中n大于或者等于2；
4、采用强脉冲光子束对所述第一子层的表
5、对于第i-1子层的材料为第一材料，第i子层的材料为第二材料的情况，位于所述第i-1子层和所述第i子层界面处的所述扩散层为所述第一材料和所述第二材料的原子和/或分子相互扩散形成的扩散层；所述扩散层的厚度为10-7m～10-6m；
6、所述强脉冲光子束的入射方向与所述第一子层所在平面之间具有第一入射角度，所述第一入射角度大于0°且小于或者等于90°。
7、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述第一入射角度的范围为30°～90°。
8、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述强脉冲光子束的能量源为超短脉冲激光器，所述强脉冲光子束的单脉冲的宽度为10-15s～10-9s。
9、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述方法还包括：
10、采用强脉冲光子束对所述第n子层的表面进行辐照，产生的能量波通过所述第n子层传递至第j子层与第j+1子层之间的界面处，以在所述第n子层至所述第j子层之间的相邻子层界面处分别形成扩散层，其中j大于或者等于1且小于n；所述扩散层的厚度为10-7m～10-6m；
11、所述强脉冲光子束的入射方向与所述第n子层所在平面之间具有第二入射角度，所述第二入射角度大于0°且小于或者等于90°。
12、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述第一子层至所述第i-1子层中的至少一个子层包括非透明材料，所述至少一个子层的厚度小于或者等于10-3m。
13、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述初始多层复合材料中的相邻子层通过焊接工艺、热压工艺、沉积工艺、喷涂工艺、电镀工艺或者增材制造工艺中的至少一种形成连接。
14、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述初始多层复合材料中的相邻子层之间具有初始扩散层，所述初始扩散层的厚度为10-10m～10-7m。
15、第二方面，本申请实施例提供了一种无界面材料，所述无界面材料采用如第一方面所述的无界面材料的制备方法制备得到。
16、第三方面，本申请实施例提供了另一种无界面材料，包括：
17、依次层叠的第一子层至第n子层，其中，n大于或者等于2；
18、至少一层扩散层，位于第k子层与第k+1子层之间的界面处，其中k大于或者等于1且小于n；
19、对于第k子层的材料为第一材料，第k+1子层的材料为第二材料的情况，位于所述第k子层和所述第k+1子层界面处的所述扩散层为所述第一材料和所述第二材料的原子和/或分子相互扩散形成的扩散层；
20、所述扩散层的厚度为10-7m～10-6m。
21、第四方面，本申请实施例提供了一种材料处理设备，包括：
22、固定机构，用于固定待处理的初始多层复合材料，所述初始多层复合材料包括依次层叠的第一子层至第n子层，其中n大于或者等于2；
23、强脉冲光子束发生装置，用于产生强脉冲光子束，以执行如第一方面所述的无界面材料的制备方法。
24、本申请实施例所提供的无界面材料及其制备方法、材料处理设备，包括：提供初始多层复合材料，所述初始多层复合材料包括依次层叠的第一子层至第n子层，其中n大于或者等于2；采用强脉冲光子束对所述第一子层的表面进行辐照，产生的能量波通过所述第一子层传递至第i-1子层与第i子层之间的界面处，以在所述第一子层至所述第i子层之间的相邻子层界面处分别形成扩散层，其中i大于或者等于2且小于或者等于n；对于第i-1子层的材料为第一材料，第i子层的材料为第二材料的情况，位于所述第i-1子层和所述第i子层界面处的所述扩散层为所述第一材料和所述第二材料的原子和/或分子相互扩散形成的扩散层；所述扩散层的厚度为10-7m～10-6m；所述强脉冲光子束的入射方向与所述第一子层所在平面之间具有第一入射角度，所述第一入射角度大于0°且小于或者等于90°。本申请实施例中，通过采用强脉冲光子束对初始多层复合材料的第一子层的表面进行辐照，产生的能量波通过所述第一子层传递至第i-1子层与第i子层之间的界面处，以在第一子层至述第i子层之间的相邻子层界面处分别形成厚度为10-7m～10-6m的扩散层，由于位于相邻子层界面处的扩散层为相邻子层的材料原子和/或分子相互扩散形成的，使得相邻子层界面微观结构改变(缺陷减少、致密度增加)，如此可以改善界面处材料热学性质和力学性质的突变，进而显著降低相邻子层界面处的残余应力，从而可提高无界面材料的抗疲劳性能及使用寿命。另外，能量波通过子层导致子层内发生原子扩散，使得能量波通过的各子层内的微观结构改变(缺陷减少、致密度增加)，也可进一步提高无界面材料的抗疲劳性能及使用寿命。
25、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
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1.一种无界面材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的无界面材料的制备方法，其特征在于，所述第一入射角度的范围为30°～90°。
3.根据权利要求1所述的无界面材料的制备方法，其特征在于，所述强脉冲光子束的能量源为超短脉冲激光器，所述强脉冲光子束的单脉冲的宽度为10-15s～10-9s。
4.根据权利要求1所述的无界面材料的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求1至4任一项所述的无界面材料的制备方法，其特征在于，所述第一子层至所述第i-1子层中的至少一个子层包括非透明材料，所述至少一个子层的厚度小于或者等于10-3m。
6.根据权利要求1至4任一项所述的无界面材料的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的无界面材料的制备方法，其特征在于，所述初始多层复合材料中的相邻子层之间具有初始扩散层，所述初始扩散层的厚度为10-10m～10-7m。
8.一种无界面材料，其特征在于，所述无界面材料采用权利要求1至7中任一项所述的无界面材料的制备方法制备得到。
9.一种无界面材料，其特征在于，包括：
10.一种材料处理设备，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种无界面材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的无界面材料的制备方法，其特征在于，所述第一入射角度的范围为30°～90°。
3.根据权利要求1所述的无界面材料的制备方法，其特征在于，所述强脉冲光子束的能量源为超短脉冲激光器，所述强脉冲光子束的单脉冲的宽度为10-15s～10-9s。
4.根据权利要求1所述的无界面材料的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求1至4任一项所述的无界面材料的制备方法，其特征在于，所述第一子层至所述第i-1子层中的至少一个...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑震，梁家昌，李沈军，滕琰，于亚男，余倩，王瑾华，
申请(专利权)人：上海梁为科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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