激光能量向金属的的传输,就是金属对激光的吸收过程。金属中的自由电子密度越大,金属的电阻越小,自由电子受迫振动产生的反射波越强,则反射率越高。一般导电性能好的金属,其对红外激光的反射率越高。
在可见光和红外波段,大多数金属吸收光的深度均小于100nm。当激光照射到金属表面时,激光与金属材料相互作用作用区的表面薄层吸收了激光能量,在10-11—10-10s的时间内转换为热能,使表面温度升高,同时金属表面发生氧化和被污染,降低了金属表面的粗糙度。粗糙表面比光滑表面的吸收率可以提高一倍。金属被加热到高温并保持足够时间后,金属与环境介质将发生相互作用,使表面发生化学成分的变化。例如,含碳量脚高的钢或铸铁,在氧化气氛下,激光使其加热到高温,在表面层会产生一个非常薄的脱碳区。当金属表面覆盖有石墨、渗硼剂、碳、铬和钨等介质时,可以利用激光实现钢的渗碳、渗硼和几个表面合金化。当对金属表面处理后,如用阳极氧化处理铝表面,可以使铝对10600nmCO2激光的吸收率接近100%。
转载请注明出处。