Введение
1 Получение цветного изображения на поверхности металлов и их сплавов (обзор литературы) 13
1.1 Получение цветного изображения на поверхности металлов и их сплавов традиционными способами (не лазерными) 13
1.1.1 Получение цветного изображения на поверхности металлов и их сплавов за счет их окисления 13
1.1.2 Порошковая окраска 17
1.1.3 Термопечать 18
1.2 Лазерно-индуцированное изменение цвета поверхности металлов и их сплавов 18
1.2.1 Получение цветного изображения на поверхности металлов и их сплавов за счет их лазерного окисления 18
1.2.2 Изменение цвета поверхности металлов за счет структурирования их поверхности импульсами ультракороткой длительности 25
1.3 Применение технологии цветной лазерной маркировки металлов 30
1.4 Выводы 33
2 Лазерно-индуцированное изменение цвета поверхностей нержавеющей стали и титана за счет их окисления 35
2.1 Методика проведения исследований 35
2.2 Параметры лазерной обработки, определяющие цвет поверхности металлов и их сплавов 38
2.3 Спектральные характеристики образующихся поверхностных пленок и их зависимость от параметров облучения 48
2.4 Энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия облученной поверхности стали и титана 51
2.5 Выводы 52
3 Идентификация химических и фазовых превращений при импульсном лазерном облучении поверхностей нержавеющей стали и титана на воздухе методами химической термодинамики 54
3.1 Обоснование применимости методов химической термодинамики в случае импульсного лазерного воздействия 55
3.2 Термодинамический метод исследования химических аспектов воздействия лазерного излучения на поверхность металлов и их сплавов 58
3.2.1 Определение состава полученных пленок после лазерного воздействия с помощью расчета энергии Гиббса протекающих реакций .
3.2.2 Моделирование и расчет фазово-химического состава образующихся соединений на основе информационно- вычислительной системы ASTICS
3.3 Термодинамический расчет результатов взаимодействия металлов и их сплавов с атмосферой при лазерном воздействии с учетом кинетических ограничений 64
3.3.1 Система нержавеющая сталь 12Х18Н10Т – воздух 64
3.3.2 Система технический титан BT1-0 – воздух 70
3.4 Выводы 78
4 Разработка технологии цветной лазерной маркировки поверхности нержавеющей стали и технического титана 80
4.1. Технологический параметр лазерного воздействия, определяющий цвет поверхности материала на примере стали и титана 80
4.2. Колориметрические характеристики поверхности нержавеющей стали и титана после лазерного воздействия 82
4.3. Программное обеспечение для реализации технологии цветной лазерной маркировки на базе установки «Минимаркер 2» 85
4.4. Сравнение технологии цветной лазерной маркировки с
существующими методами окрашивания (маркетинговый анализ) 87
4.5 Выводы 89
5 Заключение 91
Список литературы
