Recent Advances in ZnO Films Prepared by Pulsed Laser Deposition

Pulsed laser deposition （PLD） is emerging as the most rapid and efficient technique for fabricating the many compound films. ZnO thin films can be prepared under various deposition conditions by PLD. The effects of various substrate temperature, oxygen partial pressure, annealing temperature, substrate, buffer layers thickness and film thickness on micro-structural, optical and electrical properties of ZnO films grown by PLD technology are reviewed. ZnO films with special function can grow under proper conditions by PLD.     

Effects of Annealing Temperature on Properties of ZnO Thin Films Grown by Pulsed Laser Deposition

ZnO thin films are deposited on n-Si（111） substrates by pulsed laser deposition（PLD） system. Then the samples are annealed at different temperatures in air ambient and their properties are investigated particularly as a function of annealing temperature. The microstructure, morphology and optical properties of the as-grown ZnO films are studied by X-ray diffraetion（XRD）. atomic force mieroseope（AFM）, Fourier transform infrared spectroscopy（FTIR） and photoluminescence（PL） spectra. The results show that the as- grown ZnO films have a hexagonal wurtzite structure with a preferred c-axis orientation. Moreover, the diameters of the ZnO crystallites become larger and the crystal quality of the ZnO fihns is improved with the increase of annealing temperature.     

PALM Micro Beam Laser

PALM （Positioning and Ablation with Laser Microbeams） Microlaser Technologies GmbH, a subsidiary of Carl Zeiss MicroImaging GmbH, has unveiled the PALM MicroBeam laser microdissection system, the only instrument capable of simultaneous microdissection fluorescence extended focus. visualization and under mnltichannel illumination and extended focus.     

不锈钢箔的脉冲光纤激光器精密微孔加工研究

光纤激光器是近年来发展迅猛的一种激光源,它具有光束质量好、体积小、免维护等许多优点.采用峰值功率为10 kw,最大平均功率为0.8 W的脉冲光纤激光器对50 μm的不锈钢箔进行微孔精密加工,得到了典型孔径为10 μm的微孔,最小孔径可以达到3 μm;同时得到了激光功率、激光脉冲重复频率、钻孔持续时间等因素与孔径大小的关系曲线,并对孔径大小以及影响孔径质量的这些因素进行了分析.实验表明用脉冲光纤激光器对不锈钢材料进行微孔加工是一种非常有效的方法.     

偏离标记中心距离对激光诱导不锈钢着色的影响

利用纳秒脉冲激光诱导304不锈钢表面进行着色试验，分析了纳秒激光诱导不锈钢表面着色的机理。首先，通过激光器直接加工不锈钢样品表面，研究了加工面积对着色均匀性的影响；其次，在标记中心处和偏离标记中心不同距离处进行小面积着色，探究偏离标记中心距离对样本着色效果的影响；最后，利用激光器循环打标，多轴数控平台往复运动进行着色效果改善试验。结果表明，样品加工面积能够影响不锈钢表面着色的效果，减小样品的加工面积可以使颜色更均匀；随着偏离标记中心距离的增加，样品表面的着色稳定性变差；通过引入多轴数控平台辅助激光着色，可有效提高不锈钢表面着色的稳定性，降低色差值。     

脉冲能量对不锈钢表面微观形貌影响规律研究

为了研究空气中飞秒激光脉冲能量对不锈钢表面形成周期性结构的影响规律,采用脉宽为50fs、中心波长为800nm的飞秒激光辐射304不锈钢表面,利用扫描电子显微镜观察微观形貌,分析了不同种类波纹的产生机理。结果表明,脉冲能量在0.1mJ~0.3mJ时,表面形成垂直于激光偏振方向的纳米级周期性波纹;脉冲能量在0.4mJ~0.7mJ时,表面有产生平行于激光偏振方向的周期性波纹的趋势;脉冲能量在0.8mJ~1.0mJ时,表面出现明显的平行于激光偏振方向的微米级大尺度周期性波纹,且波纹表面覆盖着与其方向垂直的短周期性波纹。该研究为后续在不锈钢表面制备可控微观形貌奠定了基础。     

Color Video Laser Display Technology

1 Introduction Along with the coming of multimedia society, the needs of the large area display are increasing more rapidly. Laser projection display can acquire fully saturated colors, higher contrast ratio and resolution because of the laser characteristics. Since the first practical acous- to- optic television system was developed[1], laser display technology (LDT) has been studied for decades. But the argon- ion lasers used in earlier laser projection dis- play were charecterized by inef…     

研究Laser,不忘Maser

从卫星到潜艇,基于激光技术的应用与产品已经无处不在.饮水思源,在享用泊光文明成果的时候,我们也不应该忘记激光科学的开拓者以及激光文明成果的时候,我们也不应该忘记激光科学的开拓者以及激光技术的先驱--微波激射器(Maser).     

紫铜与316L不锈钢脉冲激光焊微观组织及力学性能

采用脉冲Nd:YAG激光对紫铜和316L不锈钢进行焊接,对不同搭接方式下的紫铜/不锈钢搭接接头的组织及界面进行研究分析,从而找到适合紫铜/不锈钢的搭接接头形式,并对其力学性能进行分析。实验中采用光学显微镜和能谱分析仪(EDS)对搭接界面进行观察。采用X射线衍射(XRD)对界面进行物相分析。采用扫描电镜(SEM)对端口形貌进行观察。采用维氏显微硬度机和拉伸试验机对焊接接头的机械性能进行测试。实验结果表明,因为铜和铁无限固溶所以紫铜与不锈钢焊接过程中没有金属间化合物生成,并且焊接接头采用紫铜在上,不锈钢在下的搭接方式能够获得良好的微观组织及力学性能。     

Technology of Laser Protection and Defrosting Film^①

A compound coating of electrically conductive and visible transparent film and laser protective film has been developed,this coating has light densities of no less than 4 against 0.53μm and no less than 3 against 1.06μm in the range of ±30°angular field.The average transmittance value as high as 60% from 0.4μm to 0.7μm has been achieved.The structures of the laser protective filters are compared.The refractive index of a compound material used in the matching layer has been given.Measured results of the laser protective film coating are compared with that of the compound coating.     

Controlled Laser Transformation Hardening of Martensitic Stainless Steel by Pulsed Nd: YAG Laser

Laser transformation hardening (LTH) was applied to the surface of the AISI 420 martensitic stainless steel by a pulsed Nd:YAG laser to obtain optimum hardness. The influences of process parameters (laser pulse energy, duration time, and travel speed) on the depth and hardness of laser treated area were investigated. Image analysis of SEM microstructure of AISI 420 showed that plate-like carbide have almost fully and (30~40)% of globular carbide particles dissolved into the matrix after laser transformation hardening by pulsed laser and the microstructure was refined to obtain controlled tempered martensite microstructure with 450 VHN hardness.     

0Cr18Ni10Ti不锈钢表面激光熔化沉积420不锈钢的组织及性能

采用同轴送粉激光熔化沉积方法在0Cr18Ni10Ti不锈钢表面制备出420不锈钢的多层涂层及薄壁样,着重分析了沉积涂层的微观组织、硬度、界面结合情况及抗腐蚀性能.结果表明,激光熔化沉积的420不锈钢为单相α马氏体,沉积材料内部组织致密均匀,沉积材料的硬度在47-51HRC;沉积涂层与基体为完全冶金结合,沿沉积高度方向沉积材料的拉伸强度及界面的结合强度均大于基体材料的强度,界面结合强度达790MPa;与基体材料相比,所沉积420不锈钢的自腐蚀电位低、极化电阻小,抗腐蚀性稍差,该涂层可用于低腐蚀环境下0Cr18Ni10Ti不锈钢表面的强化及420不锈钢零件的修复.     

瓦楞辊高耐磨激光熔覆颗粒增强铁基复合涂层

瓦楞辊现有强化方式如中频淬火、氮化、镀铬、激光相变硬化和喷涂碳化钨在寿命、成本、工艺稳定性及可再修复性方面存在一定的局限性,而采用激光熔覆的方法对瓦楞辊进行强化及修复可以在一定程度上弥补传统方法的劣势.针对瓦楞辊工况下强烈的低应力干摩擦磨粒磨损,采用专门研制的抗磨粒磨损粉未材料THW-64,通过工艺优化,在瓦楞辊齿表面激光熔覆制备厚度大于0.4 mm的耐磨涂层,研究瓦楞辊激光熔覆强化涂层的组织及性能.熔覆层无裂纹、与基体呈牢固的冶金结合,涂层组织为亚共品基体上弥散分布着大量原位生成的复合碳化物颗粒,平均显微硬度915HV0.2.摩擦学对比实验证明复合涂层耐磨粒磨损的性能明显改善,工业应用表明激光熔覆强化的瓦楞辊使用寿命较激光相变硬化有显著提高.     

激光熔覆WCp/Ni-Cr-B-Si-C自熔合金复合涂层的显微结构及干滑动磨损

运用激光熔覆技术在４５＃钢表面制备了ＷＣｐ增强Ｎｉ－Ｃｒ－Ｂ－Ｓｉ－Ｃ复合涂层。含量为３０ｖｏｌ－％ＷＣ典型涂层的ＸＲＤ,ＳＥＭ和ＴＥＭ分析表明,ＷＣｐ在熔覆的熔化阶段发生部分溶解和分解。激光熔体凝固时形成的微观组织由Ｎｉ＋Ｎｉ３Ｂ共晶基体上分布的杆（或薄片）状α－Ｗ２Ｃ,块状β－Ｗ２Ｃ和四方形η１碳化物Ｍ６Ｃ相组成。这类碳化物主要含Ｗ,并含大量Ｃｒ。销－环式干滑动磨损试验表明,当ＷＣｐ含量约为３０ｖｏｌ－％时,磨损抗力最大     

激光合金化工艺在磨损旧辊道及新辊道制造中的应用

用堆焊工艺和5KW横流CO2激光器对报废辊道进行堆焊修复和激光表面合金化加工试验,得到了均匀、细化、碳化物高度弥散分布的金相组织,合金化层硬度可达HRC61～63,对工作面产生了显著的强化效果.试验表明,经激光合金化处理的辊道具有良好的表面硬度和耐磨性,并对原始组织缺陷有抑制作用.在辊道的制造中应用激光合金化技术,能延长辊道在线时间,对降低轧钢成本具有重要意义.     

激光熔覆WC颗粒增强Ni基合金组织性能的研究

在H13钢表面进行了激光熔覆Ni基合金+WC粉末实验,测试了熔覆层的组织和性能。实验表明激光熔覆可以得到组织致密,晶粒细化,稀释率低,与基体结合牢固的表面强化层。熔覆层的平均硬度为630 HV0.2,耐磨损性能比基体提高145%。H13钢是常用热作模具钢之一,由于工作条件恶劣,经常发生磨损失效,经激光熔覆强化后,其使用寿命将大大提高。     

碳化硼厚板的激光切割工艺及其机制

介绍了碳化硼陶瓷加工中存在的主要问题,将激光技术应用于加工碳化硼陶瓷上,研究出一种新型加工方法,设计出两种有效的激光切割方法并对碳化硼陶瓷进行切割。在实验基础上分析了激光加工参数对加工的影响,采用扫描电镜(SEM)对各种激光切割工艺的断口进行分析和讨论,提出激光加工碳化硼陶瓷的自行断裂机制。实验结果表明,在特定的功率下激光能够用来加工碳化硼陶瓷厚板。对于厚度为5.5 mm碳化硼陶瓷板,Nd∶YAG激光平均功率为130 W时,激光束沿同一位置重复走刀两次即可切断,最高切割速度可达到120 mm/min,可以做到无微裂纹切割。     

轧辊表面球冠状微凸形貌的激光加工

随着汽车工业的飞速发展,对冷轧薄板表面质量特别是表面微观形貌提出了更加严格的要求。本文针对从摩擦学角度优化设计的轧辊表面球冠状微凸新形貌,依据脉冲激光参数特性及快速熔凝理论,提出了脉冲激光毛化处理的新机制。试验中,采用500W脉冲Nd:YAG固体激光器对轧辊表面进行毛化处理,通过对激光毛化新机制的分析和研究,很好的选取和匹配了激光加工工艺过程和脉冲激光参数,最终成功获得了预先设计的形貌及尺寸。并进一步对其表面硬度状况进行了测量和分析。研究表明,辊面形貌和粗糙度能够得到精确的控制;微凸的激光毛化新形貌具有高于材料基体的表面硬度。此外还对脉冲激光参数对轧辊主要形貌参数的影响规律作了进一步的分析和研究。     

U74钢轨表面激光淬火工艺及其对耐磨性的影响

本文研究了U74钢轨表面激光淬火工艺及其对表面耐磨性能的影响。激光淬硬层分为表面过热区、均匀相变区和过渡区。淬硬层深度约为0.5-0.8mm，单道淬火宽度约4mm，表面硬度可达Hv850-Hv1000，淬硬层组织为高碳马氏体，细晶混合马氏体和少量奥氏体。激光淬火造成的组织细化和大量高碳马氏体的形成是硬度提高的主要原因。在扫描速度为6mm/秒，离焦量60mm的条件下，U74钢轨表面激光淬火的最佳功率约为1.8kW。在该功率下，可以获得最高硬度、最大硬化层深度和最佳能量利用系数。摩擦学试验表明，经过激光淬火，钢轨表面的耐磨性能有了明显提高。     

闪光灯泵浦Cr：LiSAF可调谐激光器

报道闪光灯泵浦掺铬氟化铝锶锂（Ｃｒ：ＬｉＳＡＦ可调谐激光的实验结果。调谐范围为７８６～９３４ｎｍ，最大输出能量为４２０ｍＪ，斜率效率为１．２６％。对实验结果进行了讨论。