专利名称：具有激光熔覆表面处理层的有机材料及制品的制作方法
技术领域：
一种有机材料及制品，特别是具有表面处理层的有机材料及制品。
背景技术：
对于各种有机材料及制品来说，提高其表面强度、硬度、耐腐蚀性能、耐火性能和抗老化性能是十分重要的研究课题。传统的有机材料及制品的表面改性工艺主要有涂层、覆膜、镀膜、粘接复合等。用这些工艺处理的表面层很难在所需的各方面都达到要求。而且有的工艺存在着施工复杂、设备昂贵、成本较高、环境污染等问题。如果我们用激光熔覆的工艺方法在各种有机材料及制品基材的表面上加工制造 出一层改性的熔覆层，将会极大地提高其材料表面的物化性能和装饰效果，并可在很大程度上达到简化施工工艺、节省资源、节约能源、减少污染排放的目的。
发明内容为此，本发明提供了一种具有激光熔覆表面处理层的有机材料及制品，其特征是在有机材料及制品表面上复合有一层或数层用激光熔覆工艺加工制造的表面处理层，其表面处理层的材质可来自材料基材表面自身的熔融,也可来自外加的改性材料熔融,或共同来自于上述二者共融。也就是说根据使用环境要求、工艺制造要求和性价比要求等，上述各种有机材料及制品基材熔覆后的表面处理层可有三种结构材质，一是基材自身材质，二是基材与外加改性材料共融材质，三是完全外加的改性材料材质。上述各种有机材料及制品包括各种塑料板材、型材及制品；各种人造纤维板材和型材；各种天然木材、竹材及制品等。激光熔覆工艺具有快速加热、冷凝、热输入量小、热影响区小，覆层稀释率低、覆层厚度可控、覆层与基体呈熔融结合等优点。快速加热、冷凝使熔覆层微观组织重新组合，晶粒在结晶的过程中得到明显的细化且均匀致密，这对材料表面的耐磨耐蚀性十分有利；热输入量小、覆层稀释率低保证了基材的原有性质；覆层与基体呈熔融结合，显著提高了材料的整体性能；激光可进行选区熔覆，特别适合小区域和难以接近区域的表面改性需要。以高性能的表面与基材熔融结合，获得更加优异的整体性能，以较少的能源和材料获得比基材更高的性能，具有卓越的性价比。近零排放、环境污染更小，加工速度快、加工精度高、覆层厚度可控，具有显著的优质高效、节能节材和环保的特点。如果用激光熔覆工艺在各种有机材料及制品(如塑料板)表面上熔覆一层来自制品基材自身的材料(即对制品表面进行激光快速熔融处理)。由于在气体保护或真空状态下激光产生的超高温会将有机材料表面迅速碳化并产生结晶碳结构，因此会在各种有机材料及制品表面制造出一层具有极好物理化学性能的保护层，可极大地提高各种有机材料及制品的表面强度、硬度、耐腐蚀性能、耐火性能和抗老化性能。在对各种有机材料及制品的表面进行激光熔覆处理时，也可加入或覆盖外加的改性材料，以获得所需的材料性能或装饰效果。[0009]上述外加的改性材料主要有碳粉、SiO2iAL2O3^ WC、TiC, SiC, ZrO2等具有优异耐冲刷、耐侵蚀、耐高温、耐氧化特性的材料和各种陶瓷釉料等。
以下结合附图
和实施例对本实用新型进一步说明。图I是本实用新型实施例之一的激光熔覆表面处理层结构剖面图。图2是本实用新型实施例之二的激光熔覆表面处理层结构剖面图。图3是本实用新型实施例之三的激光熔覆表面处理层结构剖面图。图4是本实用新型实施例之四的激光熔覆表面处理层结构剖面图。图中I.有机材料及制品的基材，2.基材自身熔覆层，3.基材与外加改性材料共融表面层，4.基材与外加改性材料内部共融层，5.外加改性材料双层熔覆内层，5a.外加改性材料单层熔覆表面层，6.外加改性材料双层熔覆表面层。
具体实施方式
在图一中，用激光扫描热熔的方式，将有机材料及制品基材(I)的表面熔融，从而制造出基材自身熔覆层(2)，用以提高有机材料及制品的表面硬度、强度、抗侵蚀能力、抗老化性能、防火性能、并提高使用寿命和装饰效果。在图二中，用激光熔覆工艺，在将有机材料及制品基材(I)的表面熔融时，同时将改性材料与之共熔，从而制造出基材自身熔覆层(2)、基材与外加改性材料的共融表面层
(3)，用以提高有机材料及制品的表面硬度、强度、抗侵蚀能力、抗老化性能、防火性能、并提高使用寿命和装饰效果。在图三中，用激光熔覆工艺将足量的外加改性材料熔覆在有机材料及制品基材(I)的表面上，在其上制造出基材自身熔覆层(2)、基材与外加改性材料内部共融层(4)和外加改性材料单层熔覆表面层(5a)，用以提高有机材料及制品的表面硬度、强度、抗侵蚀能力、抗老化性能、防火性能、并提高使用寿命和装饰效果。在图四中，用激光熔覆工艺将足量的双层外加改性材料熔覆在有机材料及制品基材(I)的表面上，在其上制造出基材自身熔覆层(2)、基材与外加改性材料内部共融层(4)、外加改性材料双层熔覆内层(5)和外加改性材料双层熔覆表面层(6)用以提高有机材料及制品的表面硬度、强度、抗侵蚀能力、抗老化性能、防火性能、并提高使用寿命和装饰效果。
权利要求1.一种具有激光熔覆表面处理层的有机材料及制品，其特征是在有机材料及制品基材的表面上复合有一层或数层用激光熔覆工艺加工制造的熔覆表面处理层，其熔覆表面处理层的材质来自有机材料及制品基材自身的表面熔融，或来自外加的改性材料熔融。
2.根据权力要求I所述的一种具有激光熔覆表面处理层的有机材料及制品，其特征是上述具有激光熔覆表面处理层的有机材料及制品的基材为塑料。
3.根据权力要求I所述的一种具有激光熔覆表面处理层的有机材料及制品，其特征是上述具有激光熔覆表面处理层的有机材料及制品的基材为木材。
4.根据权力要求I所述的一种具有激光熔覆表面处理层的有机材料及制品，其特征是上述具有激光熔覆表面处理层的有机材料及制品的基材为竹材。
5.根据权力要求I所述的一种具有激光熔覆表面处理层的有机材料及制品，其特征是上述具有激光熔覆表面处理层的有机材料及制品的基材为人造纤维板。
专利摘要一种具有激光熔覆表面处理层的有机材料及制品，其特征是在有机材料及制品表面上复合有一层或数层用激光熔覆工艺加工制造的表面处理层，其表面处理层的材质可来自材料基材表面自身的熔融，也可来自外加的改性材料熔融，或共同来自于上述二者共融。也就是说根据使用环境要求、工艺制造要求和性价比要求等，上述各种有机材料及制品基材熔覆后的表面处理层可有三种结构材质，一是基材自身材质，二是基材与外加改性材料共融材质，三是完全外加的改性材料材质。
文档编号C23C24/10GK202499906SQ20122004367
公开日2012年10月24日 申请日期2012年2月12日 优先权日2012年2月12日
发明者徐林波 申请人:徐林波