一种大气激光钝化制备铀表面抗腐蚀保护层的方法及其装置

摘要

本发明公开了一种大气激光钝化制备铀表面抗腐蚀保护层的方法及其装置，目的在于解决目前采用激光氮化制备铀氮化物膜，工件尺寸受限，难以满足工业化生产应用的需求，以及所制备的铀氮化物膜仍然会发生一定程度腐蚀的问题。本发明在大气环境下，通过纳秒脉冲激光扫描工件表面，激光能量密度为20~70J/cm²，重叠率为80%~95%，从而在工件表面制备出陶瓷态的铀氮氧钝化膜。本发明无需真空环境和专用气体源，能够满足平面工件、异形工件、大型工件的加工需求，加工速度快，能够满足工业化应用的需求。同时，本发明制备的铀氮氧钝化膜抗腐蚀性能优良，工件表面无需预处理，废物产生量小，对环境友好。采用本发明加工工件，能消除工件表面毛刺，具有较好的应用前景。

主权项

一种大气激光钝化制备铀表面抗腐蚀保护层的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）以大气作为反应气体，采用脉冲激光扫描系统对工件进行表面扫描，脉冲激光扫描系统的扫描激光能量密度为20~70J/ cm²，激光重叠率为80%~95%；（2）待扫描完成后，关闭脉冲激光扫描系统，取出工件，即可；所述步骤1中，激光作用于工件表面，工件表面金属气化产生等离子体，等离子体膨胀，携带着大气中的元素反冲作用于工件表面并急速冷却，在工件表面形成陶瓷态的铀氮氧钝化膜。