一种利用超快激光实现难连接材料之间连接的方法

摘要

本发明公开了一种利用超快激光实现难连接材料之间连接的方法。该方法包括如下步骤：（1）用超短脉冲激光烧蚀材料A，经过激光烧蚀去除，在材料A的表面得到微纳米结构；（2）用腐蚀液去除材料A的具有所述微纳米结构的表面上的杂质；（3）在惰性气氛或真空环境中，使材料B发生变形进而发生并流动填充材料A的微纳米结构，然后通过机械结合的方式使材料A与材料B进行结合，即实现两种材料之间的连接；材料A的熔点和硬度均高于材料B。本发明方法为一种灵活、高效率、适用范围广的增强材料连接强度的新方法。本发明的应用包括但不限于核聚变反应堆面向等离子体材料、电接触材料、热沉材料、电子封装和新型复合材料的开发。

主权项

一种利用超快激光实现难连接材料之间连接的方法，包括如下步骤：(1)用超短脉冲激光烧蚀材料A，经过激光烧蚀去除，在所述材料A的表面得到微纳米结构；利用扫描振镜实现所述微纳米结构的制备；所述材料A为钨、钼、铬、铼、高速钢和陶瓷中任一种；所述超短脉冲激光为纳秒激光、皮秒激光或飞秒激光；所述超短脉冲激光为可见光或红外光；所述纳秒激光的脉冲宽度为10纳秒，重复频率为1kHz～30kHz，平均功率为1W～20W；所述皮秒激光的脉冲宽度为15皮秒，重复频率为100kHz～2MHz，平均功率为5W～100W；所述飞秒激光的脉冲宽度为800飞秒，重复频率为200kHz～800kHz，平均功率为2W～40W；所述微纳米结构为平行沟槽、突起阵列或凹坑阵列；所述微纳米结构中的微米结构的尺寸为30～300μm；所述微纳米结构中的纳米结构的尺寸为200～600nm；(2)用腐蚀液去除所述材料A的具有所述微纳米结构的表面上的杂质；(3)在惰性气氛或真空环境中，使材料B发生变形进而流动填充所述材料A的所述微纳米结构，然后通过机械结合的方式使所述材料A与所述材料B进行结合，即实现两种材料之间的连接；所述材料B为铜、铝、金、银和塑料中任一种；所述材料A的熔点和硬度均高于所述材料B。