激光钎涂金刚石的涂层形成行为及其机理分析

摘要: 利用激光热源进行金刚石钎涂研究，并借助高速摄像对金刚石涂层成形行为及其机理进行分析. 结果表明，在没有金刚石的情况下，钎料粉末的熔合铺展过程可分为粉末熔化、液态钎料聚合、粉末吸附熔合、润湿铺展和涂层凝固成形5个阶段，表面张力最小的位置处于熔池中心，而表面张力最大的位置处于熔池边缘，熔池中存在表面张力梯度，是熔池流动的主要驱动力；涂层中加入金刚石，涂层成形经历比未加入金刚石多出一个阶段，即金刚石迁移至涂层表层阶段，位于钎料润湿铺展阶段之后，钎涂过程中，金刚石趋向于沿着熔体表面边缘上浮，这主要是由于金刚石与液态钎料之间的界面张力远大于与固态基体界面张力，还有Stokes力、重力、浮力、Basset力等综合作用所致；钎涂过程中，金刚石透射激光的高效低损伤热作用特性会有效避免金刚石在钎涂过程中的过热损伤，这是金刚石激光钎涂层的最大潜在优势.