纳米氧化铟粉体团环织构层的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及纳米氧化铟粉体团环织构层的制造方法。
【背景技术】
[0002]纳米氧化铟粉体是一种新的半导体功能材料，具有较宽的禁带宽度、较小的电阻率和较高的催化活性，在光电领域、高灵敏气体传感器、智能材料等方面具有应用价值。纳米氧化铟粉体团环织构层相关制造技术，是获得质量稳定的纳米氧化铟粉体团环织构的前提。文献检索和专利检索结果，目前国内还没有纳米氧化铟粉体团环织构层相关制造技术的文献报导。因此，研究纳米氧化铟粉体团环织构层的制造方法具有重要的应用价值和实用意义。
【发明内容】
[0003]本发明的任务是提供纳米氧化铟粉体团环织构层的制造方法，本发明的任务是通过如下技术方案来实现的:本发明的纳米氧化铟粉体团环织构层的制造方法是:在零件表面设一纯铟层，在惰性气体保护条件下，纯铟层受热作用或受热作用且同时受振动作用，形成微米或纳米尺寸的铟熔滴，铟熔滴经过冷却为固态，通入流动的空气或纯氧气，用脉冲激光束照射加热或用飞秒激光束照射加热，使发生氧化反应的产物纳米氧化铟粉体团形成近似圆环状或近似椭圆环状、而环内密排许多纳米氧化铟粉体团的纳米氧化铟粉体团环织构，许多纳米氧化铟粉体团环织构构成表面材料层，表面材料层即纳米氧化铟粉体团环织构层，零件的基体材料可为是相同成分或相同形状金相组织，零件的基体材料也可为其它成份和其它形状金相组织，零件的表面材料层和零件的基体材料成为一体。
[0004]根据上述制造方法制造的纳米氧化铟粉体团环织构层，也可在零件表面增设一含铟不少于50%的Sn-Cu-1n材料等的中间材料层，该中间材料层和零件的基体材料成为一体，在该中间材料层表面设一纯铟层，在惰性气体保护条件下，纯铟层受热作用或受热作用且同时受振动作用，形成微米或纳米尺寸的铟熔滴，铟熔滴经过冷却为固态，通入流动的空气或纯氧气，用脉冲激光束照射加热或用飞秒激光束照射加热，使发生氧化反应的产物纳米氧化铟粉体团形成近似圆环状或近似椭圆环状、而环内密排许多纳米氧化铟粉体团的纳米氧化铟粉体团环织构，许多纳米氧化铟粉体团环织构构成表面材料层，表面材料层即纳米氧化铟粉体团环织构层，零件的基体材料可为是相同成分或相同形状金相组织，零件的基体材料也可为其它成份和其它形状金相组织，零件的表面材料层、中间材料层和零件的基体材料成为一体。
[0005]与现有技术比较，本发明通过惰性气体保护条件下，先形成微米或纳米尺寸的纯铟熔滴、凝固，再用脉冲激光束照射加热或用飞秒激光束照射加热，在极短时间内熔化、在极短时间内发生氧化为纳米氧化铟粉体，且流动的空气或氧气有利于消除发生氧化反应的熔铟周围氧深度梯度，形成的纳米氧化铟粉体转化为八面体或截角八面体形状的氧化铟数量较少、纳米氧化铟粉体一致性较好；本发明的纳米氧化铟粉体团环织构具有对有些气体具有极高高灵敏度等方面性能；因此，本发明的纳米氧化铟粉体团环织构层具有应用价值和实用意义。本发明的有益效果是:结构简单，适用性强，且应用成本适宜，适合批量生产。
【附图说明】
[0006]图1为本发明实施例1的纳米氧化铟粉体团环织构层的制造方法的使用设备连接关系不意图；
图2为本发明实施例1的多个纳米氧化铟粉体团环织构的5万倍扫描电镜图像；图3为本发明实施例2的纳米氧化铟粉体团环织构层的制造方法的使用设备连接关系示意图。
[0007]附图1、图3中数字表示:
1-氩气，2-压缩空气，3-塑料导管，4-气动三联件，5-调节阀A，
6-调节阀B，7-纯铟材料，8-零件，9-空箱，10-振动器，11-加热器，
12-支架a，13-支架b，
图3中比图1增加数字14表示:14-中间材料层。
【具体实施方式】
[0008]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0009]本发明的纳米氧化铟粉体团环织构层的制造方法是:在零件表面设一纯铟层，在惰性气体保护条件下，纯铟层受热作用或受热作用且同时受振动作用，形成微米或纳米尺寸的铟熔滴，铟熔滴经过冷却为固态，通入流动的空气或纯氧气，用脉冲激光束照射加热或用飞秒激光束照射加热，使发生氧化反应的产物纳米氧化铟粉体团形成近似圆环状或近似椭圆环状、而环内密排许多纳米氧化铟粉体团的纳米氧化铟粉体团环织构，许多纳米氧化铟粉体团环织构构成表面材料层，表面材料层即纳米氧化铟粉体团环织构层，零件的基体材料可为是相同成分或相同形状金相组织，零件的基体材料也可为其它成份和其它形状金相组织，零件的表面材料层和零件的基体材料成为一体。
[0010]根据上述制造方法制造的纳米氧化铟粉体团环织构层，也可在零件表面增设一含铟不少于50%的Sn-Cu-1n材料等的中间材料层，该中间材料层和零件的基体材料成为一体，在该中间材料层表面设一纯铟层，在惰性气体保护条件下，纯铟层受热作用或受热作用且同时受振动作用，形成微米或纳米尺寸的铟熔滴，铟熔滴经过冷却为固态，通入流动的空气或纯氧气，用脉冲激光束照射加热或用飞秒激光束照射加热，使发生氧化反应的产物纳米氧化铟粉体团形成近似圆环状或近似椭圆环状、而环内密排许多纳米氧化铟粉体团的纳米氧化铟粉体团环织构，许多纳米氧化铟粉体团环织构构成表面材料层，表面材料层即纳米氧化铟粉体团环织构层，零件的基体材料可为是相同成分或相同形状金相组织，零件的基体材料也可为其它成份和其它形状金相组织，零件的表面材料层、中间材料层和零件的基体材料成为一体。
[0011]实施例1
本发明的纳米氧化铟粉体团环织构层的制造方法是:用含银不少于99.0%的纯银材料，通过机械加工方法制成零件8，在零件8的表面进行磨削、抛光研磨、清洁、除油、除锈、清洗、干燥并立即用氩气保护，氩气保护是通过瓶装纯氩气I经塑料导管、调节阀A5向空箱9通入氩气实现；空箱9侧面具有3个通孔，可分别供通氩气的塑料导管、通压缩空气的塑料导管、电源线连接用，在空箱9的上面有一通孔，供激光束照射纯铟材料7 ;将一平整洁净的厚0.5_、尺寸大小与零件表面相适的纯铟材料7，放在盛有适量纯乙醇的玻璃杯内，超声波清洗5分钟，取出用氩气吹干，平整放在零件8表面，纯铟材料7与零件8贴合良好、无皱折；将功率不小于0.5W的100Hz频率的振动器10与零件8相连接，振动器10与零件8之间用隔热材料隔绝热传导，零件8固定放置电加热器11上，电加热器11固定在高度可调的支架al2上，振动器10固定放置在高度可调的支架bl3上，振动器10与加热器11之间用隔热材料隔热，调整好振动器10的位置和角度；振动器10的电源线和电加热器11的电源线通过空箱9侧面的通孔与外接电源连接。在氩气保护的条件下，启动电加热器11，将零件8快速加热到152°C，启动振动器10，继续将零件8快速加热到160°C，保温3秒后关闭振动器10和电加热器11的电源；冷却到室温；关闭调节阀A5实现关闭氩气；调整调节阀B6，压缩空气2经过塑料导管3、气动三联件4以0.2m/s流速吹向纯铟材料；激光器用TruDisk2002 (注:TruDisk 2002为市场上可购买到的设备型号)，通过其控制程序调节激光照射时间0.1秒，实现脉冲照射加热方式，调整好激光器功率和合适照射面积，用TruDisk 2002激光照射零件表面0.1秒，冷却，形成纳米氧化铟粉体团环织构层。图2为本发明实施例1的多个纳米氧化铟粉体团环织构的5万倍扫描电镜图像。
[0012]实施例2
本发明的纳米氧化铟粉体团环织构层的制造方法是:用304不锈钢材料(注:304是市场上可购买到的不锈钢材料型号)通过机械加工方法制成零件8，在零件8的表面进行磨削、抛光研磨、清洁、除油、除锈、清洗；并立即镀一层的厚0.05 mm的含