摘要
目的为了提高氮化铝陶瓷表面激光金属化层的导电性能。方法采用正交试验设计方案,使用30W纳秒光纤激光打标机制备了氮化铝陶瓷表面激光金属化试样;测量了金属层的电阻;通过极差分析和方差分析方法分析了激光工艺参数及其交互作用对氮化铝陶瓷表面激光金属层电阻值的影响规律。结果结果表明,在本研究激光工艺参数及其取值范围内,激光功率对氮化铝表面激光金属层电阻的影响最为显著,增大激光功率有利于降低氮化铝表面激光金属层的电阻值。采用优化工艺参数(激光功率30W、频率30kHz、扫描速度100mm/s)单次激光扫描制备激光金属化层的电阻为2.25Ω/mm。随着重复扫描次数增加,功率不同的激光表面金属层的电阻值向相反方向转变:小功率激光表面金属层电阻值随扫描次数增加而迅速减小,大功率激光表面金属层电阻值随扫描次数增加而增大。经10次重复扫描后,激光功率3W(相应的激光能量密度约为15.3J/cm~(2))激光金属化层的电阻值低于功率分别为30W和18.75W激光金属层的电阻值。结论采用30 W激光单次扫描,或者采用3 W激光多次扫描,有利于提高氮化铝表面激光金属层的导电性。
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单位材料科学与工程学院; 北京科技大学; 北京科技大学顺德研究生院