Laserkatted on uut tüüpi kattetehnoloogia. See on kõrgtehnoloogiline tehnoloogia, mis hõlmab valgust, mehaanikat, elektrit, materjale, tuvastamist ja juhtimist. See on arenenud lasertootmistehnoloogia oluline tugitehnoloogia ja võib lahendada probleeme, mida traditsioonilised tootmismeetodid ei suuda lahendada. See on kõrgtehnoloogiline tehnoloogia, mida toetab ja edendab riik. Praegu on laserkattetehnoloogia muutunud üheks oluliseks vahendiks uute materjalide ettevalmistamisel, metallosade kiirel ja otsesel valmistamisel ning ebaõnnestunud metallosade rohelisel ümbertöötlemisel. Seda on laialdaselt kasutatud lennunduses, naftas, autodes, masinate tootmises, laevaehituses ja valuvormide tootmises. ja muud tööstusharud. Laserkatte tehnoloogia industrialiseerimise edendamiseks on teadlased üle kogu maailma viinud läbi süstemaatilisi uuringuid laserkattega seotud võtmetehnoloogiate kohta ja teinud olulisi edusamme. Kodus ja välismaal on olemas suur hulk uuringuid, konverentsiettekandeid ja patente, mis tutvustavad laserkatte tehnoloogiat ja selle uusi rakendusi: sealhulgas laserkatte seadmed, materjalid, protsessid, seire ja kontroll, kvaliteedikontroll, protsesside simuleerimine ja simuleerimine jne. seni ei ole laserkattetehnoloogiat tööstuslikult suures mahus võimalik rakendada. Põhjuseid analüüsides on tegureid, nagu valitsusele orienteeritud tegurid, laserkattetehnoloogia enda küpsuse piirangud ja laserkattetehnoloogia tunnustamise määr ühiskonna kõigis sektorites. Seetõttu peame laserkattetehnoloogia laiaulatusliku tööstusliku rakenduse saavutamiseks suurendama reklaami, lähtuma turunõudlusest, keskenduma arengut piiravatest võtmeteguritest läbimurdmisele ja lahendama insenerirakendustega seotud võtmetehnoloogiad. Usun, et lähitulevikus laienevad laserkattetehnoloogia kasutusvaldkonnad ja intensiivsus jätkuvalt.

Siin on mõned näited laserkatte kasutamisest: laserkiire fokuseeritud võimsustihedus võib ulatuda 1010–12 W/cm2 ja materjali jahutuskiirus võib ulatuda 1012 K/s. See kõikehõlmav omadus ei paku mitte ainult võimalusi uute materjalide kasvuks. See annab tugeva aluse ja enneolematu tööriista uute materjalide või uute funktsionaalsete pindade realiseerimiseks. Laserkattega tekkiv sula on kaugel kõrgete temperatuuride gradientide kiirete jahtumistingimuste tasakaaluolekust, mille tulemuseks on suure hulga üleküllastunud tahkete lahuste, metastabiilsete faaside ja isegi uute faaside moodustumine tahkestumise struktuuris, mis on on kinnitanud suur hulk uuringuid. See loob uued termodünaamilised ja kineetilised tingimused funktsionaalselt sorteeritud in situ autogeensete osakestega tugevdatud komposiitkihtide valmistamiseks. Samas on uute materjalide valmistamine laserkattetehnoloogiaga oluline alus ekstreemsetes tingimustes ebaõnnestunud detailide parandamisel ja ümbertöötlemisel ning metalldetailide otsesel valmistamisel. See on pälvinud suurt tähelepanu ja mitmekülgset uurimistööd teadusringkondadelt ja ettevõtetelt kogu maailmas. Praegu saab laserkattetehnoloogiat kasutada raua-, nikli-, koobalti-, alumiiniumi-, titaani-, magneesiumi- ja muude metallmaatrikskomposiitmaterjalide valmistamiseks. Funktsionaalselt klassifitseeritud: saab valmistada ühe- või mitmefunktsiooniga katteid, nagu kulumiskindlus, korrosioonikindlus, kõrge temperatuurikindlus jne, aga ka spetsiaalseid funktsionaalseid katteid. Katte moodustava materjalisüsteemi vaatenurgast on see arenenud kahekomponentsest sulamisüsteemist mitmekomponendiliseks süsteemiks. Mitmekomponentsete süsteemide sulami koostise disain ja multifunktsionaalsus on olulised arengusuunad uute materjalide valmistamisel laserkattega tulevikus. Uued uuringud näitavad, et terasepõhised metallmaterjalid domineerivad minu riigi insenerirakendustes. Samas tekivad metallmaterjalide rikked (nagu korrosioon, kulumine, väsimus jne) enamasti detailide tööpinnal ning pind vajab tugevdamist. Töödeldava detaili kasutustingimuste täitmiseks ei raiska mitte ainult materjali, vaid on ka ülimalt kulukas kohapeal isetekitatud osakestega tugevdatud terasest komposiitmaterjalide kasutamine. Seevastu bioonika vaatenurgast looduslikke biomaterjale uurides on nende koostis väljast tihe ja seest hõre ning omadused väljast kõvad ja seest sitked. Veelgi enam, tihedus-hõre ja kõvadus muutub gradiendis väljastpoolt sissepoole. Looduslike biomaterjalide omadused Spetsiaalne struktuur tagab suurepärase jõudluse.

Vastavalt tehniliste materjalide erilistele teenindustingimustele ja jõudlusnõuetele on tungiv vajadus töötada välja uued tugevate ja sitkete kombinatsioonide ja gradientvõimega pinnapealsed metallmaatrikskomposiitmaterjalid. Seetõttu ei ole laserkatte kasutamine gradientfunktsionaalse in situ isegenereeritud osakestega tugevdatud metallmaatrikskomposiitide valmistamiseks, mis on metallurgiliselt substraadiga seotud . Laserkatte tehnoloogia abil valmistatakse in situ autogeensete osakestega tugevdatud metallmaatrikskomposiite ja funktsionaalselt sorteeritud materjale, kuid enamik neist jääb struktuuri- ja toimivusanalüüsi, protsessi parameetrite, suuruse, vahekauguse ja mahusuhte kontrollimise staadiumisse. tugevdamise faas See ei ole veel saavutanud kontrollitavat taset. Gradientfunktsioon moodustub mitmekihilise katmise kaudu ja paratamatult tekib kihtidevahelise liidese nõrga sideme probleem. Praktilisuseni on veel pikk tee minna. Laserkatte tehnoloogia kasutamine kontrollitava osakeste suuruse, koguse ja jaotusega, sobivalt sobitatud tugevuse ja sitkusega metallipõhiste pinnakomposiitmaterjalide valmistamiseks ning gradientfunktsioonide ja kohapeal genereeritud osakeste tugevdamise integreerimine on tulevikus oluline arengusuund. Uuringu sisu hõlmab järgmist:

1. Kattematerjali koostise tehnoloogia, vahendid ja põhimõtted, struktuur ja jõudlusdisain ning protsessi rakendamise juhtimistehnoloogia.
2. Termodünaamiliste ja kineetiliste mudelite loomine laserkattega valmistatud funktsionaalselt sorteeritud autogeensete osakestega tugevdatud metallmaatrikskomposiitide osakeste tugevdamise faasi sadestamiseks, kasvatamiseks ja tugevdamiseks.
3. .Osakestega tugevdatud faasimorfoloogia, struktuur, funktsioon ja komposiitbiooniline disain ning suuruse, koguse ja jaotuse juhtimistehnoloogia.
4. Katte koostise, struktuuri ja toimivusgradientide kontrolli põhimõtete, võtmetegurite ja protsessimeetodite uurimine.
5. Makro- ja mikroliideste vaatlemine, analüütiline juhtimine ja iseloomustamine; Funktsionaalselt sorteeritud in situ osakestega tugevdatud metallmaatrikskomposiitide tavapäraste omaduste analüüs ja tuvastamine, samuti kulumiskäitumine ja rikkemehhanismid erinevates töötingimustes. Läbimurded nendes uurimissisudes võivad lahendada katte ja aluspinna mittevastavuse ja pragude tekkimise probleemi ning soodustada laserkattetehnoloogia rakendusala laienemist.