激光辅助电沉积技术及其在制备功能材料方面的应用

• 作者: 姚峄林 张锦秋 杨培霞 安茂忠
• 来源期刊: 材料导报
• 学科: 工学
• 关键词: 激光辅助 电沉积 作用机制 微结构 功能材料
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 金属与金属基复合材料|METALS AND METAL MATRIX COMPOSITES
• 页码范围: 191-199
• 页数: 9页
• 分类号: TG174.441
• 语种: 中文
• DOI: 10.11896/cldb.20080209

摘要

电沉积是改善金属基材性能的主要方法之一,但目前单一的沉积技术已经无法满足功能材料制备等方面的诸多要求,故研发了许多新技术来克服常规沉积过程所引起的镀层缺陷.激光辅助电沉积(LAED)是一种在电沉积系统中引入激光辐照以实现高速、高质量和高选择性沉积的技术.与传统电沉积过程相比,LAED技术具有辐照区域沉积速度快、可定域沉积及促进纳米结构形成等优势.虽然目前对LAED技术的研究多以其作用机制为主,但由于激光与电沉积共同作用的过程较为复杂,对其作用机制的研究仍不够系统;且激光设备较为昂贵,沉积装置也需要特定的设计.这些因素导致该技术工艺体系不够完善、应用范围有限.随着小型、高性能激光器和各类监测手段的发展,该技术会有更多的优势和更广泛的应用.本文综述了LAED技术的作用机制及装置组成,从激光在溶液中的作用、LAED沉积过程和激光与电沉积协同作用三方面对作用机制进行分析,发现不同实验条件会对沉积物质的结构和形态产生较大的影响,故通过调节激光辐照系统与电沉积系统的相关工艺参数可得到具有不同性能的镀层.激光辅助电沉积技术的代表性应用是制备无掩膜微图案、高质量镀层及各类微结构功能材料.本文期望为LAED技术的装置设计及其在各类功能材料方面的应用提供一定参考.