Санкт-Петербург l Москва l Казань l Екатеринбург l Нижний Новгород l тел: 8-800-5555-620
лазерный центр
лазерное оборудование и лазерные технологии
  о компании оборудование технологии услуги материалы контакты  
ЛАЗЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ:

мастер-классы + шаблоны!


Маркировочное оборудование:

 

 


Условия поставки
оборудования


Программа экспресс -
продажи оборудования
главная / лазеры в вузах и лабораториях Fab Lab / ИТМО / НИР студентов и школьников

Роль интерференционных эффектов при образовании цветных пленок на поверхности нержавеющей стали под действием волоконного лазера инфракрасного диапазона.

Автор: Музюкин Дмитрий, Школа № 121, 11 класс
Научный руководитель: Одинцова Г.В. (СПб НИУ ИТМО)
Источник: Первый Всероссийский Конгресс Молодых Ученых // Материалы Школьной секции , 10-13 апреля 2012 г. – СПб.: НИУ ИТМО, 2012.

Краткое вступление. Постановка проблемы. Монохромная лазерная маркировка уже широко применяется в промышленности. При воздействии лазерного излучения на поверхность некоторых металлов наблюдается эффект окрашивания, так называемая цветная лазерная маркировка. Но массовое внедрение этой технологии в производство пока не возможно, потому что все цвета получают методом подбора, нет объяснения зависимости образования цвета от параметров лазерного облучения, и физико-химические процессы, происходящие при данном эффекте, также не раскрыты.

Цель работы: познакомиться с явлением интерференции в тонких пленках, произвести теоретическую оценку химического состава пленок при лазерном облучении и определить влияние мощности лазерного излучения на цвет облучаемого образца.

Базовые положения исследования. В природе часто можно наблюдать радужное окрашивание тонких пленок. Например, на масляных пленках на воде, мыльных пузырях, оксидах различных металлов и др. Этот эффект возникает в результате интерференции света двух волн, отраженных от границ раздела сред: пленка-подложка и пленка-воздух. В процессе лазерной обработки поверхность металла подвергается термическому воздействию со стороны лазерного луча. Так как луч лазера сфокусирован на малой площади, металл нагревается в строго определенных областях. Процесс обработки происходит на воздухе, поэтому на поверхности металлов происходят различные химические реакции, приводящие к возникновению различных соединений. Толщина тонких пленок сравнима с длиной волны видимого света. Свет, попадая на них, интерферирует, и мы можем наблюдать интерференционную картину.

Применяемые методы:
- лазерный нагрев (Установка МиниМаркер 2 на базе волоконного иттербиевого импульсного лазера наносекундной длительности);
- термодинамический метод для определения вероятности протекания химической реакции (расчет изобарно-изотермического потенциала реакций);
- оптическая микроскопия ( микроскоп Zeiss Axio Imager A1M).

Результаты исследования

  1. Проведена теоретическая оценка химического состава облученной поверхности нержавеющей стали.
    Так как в состав воздуха помимо кислорода входят многие другие газы – азот, углекислый газ, аргон и т.п., то на поверхности металла при лазерном облучении на воздухе возможно образование оксидов, карбидов и нитридов металла. Чтобы провести теоретическую оценку химического состава пленок, полученных под действием лазерной обработки на поверхности нержавеющей стали был проведен термодинамический расчет для возможных реакций. Наиболее объективным методом оценки вероятности протекания какого-либо химического взаимодействия является определение изобарно-изотермического потенциала данной реакции.
  2. Найдена зависимость цвета пленки от мощности лазерного излучения.
    В ходе экспериментов при постоянных параметрах: частоте следования импульсов (кГц) скорости сканирования (м/с), числе линий на мм было установлено, что при увеличении мощности лазерного излучения, цвет облученной поверхности меняется в следующей последовательности: синий–красный–зеленый.
2019 г.
Приглашаем на выставки

новое видео: робот для резки и сварки
Оптика лазеров 2012
Программа "ЭКСПРЕСС-ПРОДАЖА" оборудования
Все новости >>>  

 


|   Главная   |   О компании   |   Оборудование   |   Технологии   |   Услуги   |   Контакты   |  

Лазерный Центр, Санкт-Петербург, Тухачевского, 22, БЦ "Сова", оф. 228-231
тел: (812) 240-5060, 326-7892 - многоканальные, (812) 332-0659, 380-4361
E-mail: info@newlaser.ru

Лазерный Центр
Тел.: 8-800-5555-620 звонок по России бесплатный

Дополнительно к центральному офису, работу станков можно оценить на наших площадках в Москве, Казани, Екатеринбурге и Нижнем Новгороде.

© Лазерный Центр, 2004-2019. Все права на материалы, находящиеся на сайте www.newlaser.ru, являются собственностью компании.
Запрещено использование материалов сайта без письменного разрешения руководства Лазерного Центра. Политика конфиденциальности.

 

\""