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长三角G60激光联盟导读
本综述全面总结了该方法的历史背景、工艺背后的基本机制、影响粒度和形态的参数、可能的应用示例、表征和大规模生产的特殊问题以及未来的发展方向 。 本文为第一部分 。
摘要
脉冲激光液相熔炼（PLML）是通过将激光照射到分散在液体中的未加工颗粒上来制备结晶球形亚微米颗粒的技术 。 该技术不同于用于纳米颗粒（NP）制造的高能量脉冲激光液体烧蚀 ， 它基于分散在液体中的粒子的光热处理 ， 该处理是通过对贵金属（如Au和Ag）的NP重塑进行深入研究而发展起来的 。 然而 ， 这种现象可以扩展到Au和Ag之外 ， 使用适当的原料颗粒和各种材料（半导体、氧化物、碳化物等）的激光通量来重塑或熔化聚集的原料颗粒 。 由于这种尺寸范围内定义明确的致密光滑晶体颗粒很难通过其他颗粒制造方法制造 ， 因此所生成的球形SMP对于实现小型化的体功能和亚微米特定功能很有用 。 本综述全面总结了该方法的历史背景、工艺背后的基本机制、影响粒度和形态的参数、可能的应用示例、表征和大规模生产的特殊问题以及未来的发展方向 。
【用于晶体球状亚微米颗粒制造的液体脉冲激光熔化——机理、过程控制和应用（1）】1.介绍
激光合成和加工胶体是纳米材料研究的热点 ， 因为其简单的制造工艺、有趣的粒子形成机制以及无化学物质纯纳米材料制造的可能性很大 。 最近 ， 几个研究小组就这一问题发表了综合评论 。 这些综述和参考文献对于了解激光合成和加工胶体的现状 ， 特别是纳米级胶体的现状非常有用 。
等离子体和液体内部以及等离子体和液体之间的界面发生四种化学反应 。 （a）在激光诱导等离子体中 ， 反应物是靶等离子体 。 （b）在激光诱导等离子体中 ， 反应物是目标等离子体和液体分子的等离子体 。 （c）在激光诱导等离子体和液体的界面上 ， 反应物是靶等离子体和液体分子 。 （d）在液体内部 ， 反应物种是液体的目标和分子 。
20世纪90年代 ， 对气相激光烧蚀制备纳米颗粒（NP）进行了深入研究 ， 主要目标是使用各种金属、碳和硅纳米材料 。 液体脉冲激光烧蚀（PLAL）也开始于几乎相同的时间 ， 现在是激光合成胶体中最常见的技术 ， 周围介质从气相转变为液相大大增强了这项技术的可能性 ， 因为产品收集方便 ， 无需昂贵的真空室 ， 操作安全 ， 液相涉及的有趣的化学过程 。 20世纪20年代以来 ， Mafuné在液体中激光烧蚀形成NP的化学效应方面的开创性工作 ， Barcikowski团队在2010年前后的广泛研究 ， 加速了这一趋势 。 该技术现在已应用于金属、半导体、氧化物、碳化物和合金等各种材料的NP制造 ， 方法是将激光照射到浸没在液体中的大块目标上 。 液体中的脉冲激光碎裂（PLFL）是获得NP的另一种重要激光处理技术 ， 尽管激光照射的目标通常是分散在液体中的较大颗粒（>μm） ， 并且由于较大的颗粒碎裂 ， 颗粒变得更小 。
在修饰靶上使用选择性区域激光扫描合成纳米复合材料 。
在PLAL和PLFL的情况下 ， 通常使用高功率脉冲激光器（纳米、皮秒和飞秒激光器） 。 这种方法基于通过聚焦充分利用极高的激光注量 ， 以及使用超短激光脉冲的极高瞬时功率的思想 。 这种极端激光条件被认为提供了对超短和超高能量密度物理过程的有趣理解 ， 以及合成新材料的能力 ， 包括非平衡富缺陷相 ， 最近也对其进行了综述 。
与PLAL和PLFL不同 ， 脉冲激光液相熔炼（PLML）由于与其他激光合成胶体的方法不同 ， 最近引起了人们的关注（图1） 。 尽管PLML通常使用粉末状靶材 ， 如PLFL ， 但PLML使用的激光注量为几十到数百mJ·pulse-1·cm?2 ， 比PLAL和PLFL小一个或两个数量级 。 产品粒度通常通过激光辐照从原始粒度增加 ， 这与PLFL情况不同 。 生成的颗粒通常为球形和单晶 。 PLML过程中的工艺本质上是热的 ， 与常规冶金或陶瓷工艺非常接近 ， 尽管PLML工艺的加热空间和时间远小于传统工艺 。 PLML作为一种粒子制造工艺的这些独特特征已被简要总结为PLAL对NP激光加工的最新评论的一部分 ， 但遗憾的是 ， 一些值得回顾的要点和最近的进展都没有得到 。
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