CN109705674A - 一种聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层及制备方法，该涂层的基体为聚乙烯醇缩丁醛树脂，填料为(Sn1‑x‑ySbxEry)O2，其中0.1≤x≤0.2、0.01≤y≤0.02，填料与基体的质量比为1.5~2。该涂层对1.06μm和1.54μm红外激光具有吸收和上转换双功能效应，对10.6μm红外激光具有强吸收效应，可达到激光防护的目的；可以承受零下40℃至350℃范围内的温度变化，涂层的漫反射率均保持在0.5%以下；可在室温下固化，具有厚度薄、厚度均匀、表面状态好、附着力≥1级、抗冲击强度≥50kg•cm等优点，从而作为一种可同时耐高、低温的涂层应用于激光防护领域。
Description
技术领域
本发明涉及精细化工领域，具体而言，涉及一种聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层及制备方法。
背景技术
激光由于具有亮度高、方向性好、不易受干扰、频带宽等特点，已被广泛应用于工业、商业、科研、医疗和军事等方面。但由于激光能量密度高而且能量集中，它就有可能对人体的所照部位产生很大伤害。随着激光能量不断提高、激光器品种不断增加以及激光应用范围不断扩大，激光对人员视力和设备的破坏作用也越来越严重，尤其是1.06μm、1.54μm和10.6μm等红外激光，因此对激光破坏的防护研究也需同步进行。由于激光能量高，照射在材料表面会造成局部温度升高，会破坏材料结构。在现有的激光防护材料中，耐高温型激光防护涂层材料的研究并不多见。而且激光的应用领域越来越广泛，激光防护涂层的应用环境也越来越多样化，可应用于低温环境下的激光防护材料的研究也较少。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层激光防护涂层，其对1.06μm和1.54μm红外激光具有吸收和上转换双功能效应，对10.6μm红外激光具有强吸收效应，可达到激光防护的目的。可以承受零下40℃至350℃范围内的温度变化，涂层的漫反射率均保持在0.5%以下。
本发明的第二目的在于提供一种聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层的制备方法，该方法采用喷涂法制备激光防护涂层，所制备的涂层可在室温下固化，具有厚度薄、厚度均匀、表面状态好、附着力≥1级、抗冲击强度≥50kg•cm等优点。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层，该涂层的基体为聚乙烯醇缩丁醛树脂，填料为(Sn1-x-ySbxEry)O2，其中0.1≤x≤0.2、0.01≤y≤0.02。
填料(Sn1-x-ySbxEry)O2采用共沉淀法制备，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、按化学计量比称取SnCl4·5H2O、SbCl3、ErCl3·6H2O置于烧杯中，加入预先配制好的盐酸溶液，不断搅拌，使原料完全溶解，形成透明溶液；
（2）、将预先配制好的氨水与碳酸氢铵混合溶液逐滴加入到步骤（1）配制成的溶液中，边滴加边搅拌，通过测定pH值控制氨水与碳酸氢铵混合溶液的滴加量；
（3）、反应结束后，陈化一段时间，用去离子水和乙醇多次洗涤后，烘干；
（4）、对烘干后的粉末进行研磨，然后置于快速升温箱式电阻炉中在空气气氛下于一定温度下煅烧，冷却研磨后得到填料(Sn1-x-ySbxEry)O2。
其中步骤（1）中所述盐酸溶液体积浓度为50%~60%，加入量为400~500mL。
其中步骤（2）中所述氨水与碳酸氢铵混合溶液体积浓度为20~30%，所述pH值为2~4。
其中步骤（3）中所述陈化时间为6~10h。
其中步骤（4）中所述的煅烧温度为600~800℃，煅烧时间为2~4h。
一种聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层的制备方法，包括以下步骤：
（1）、用400~600目砂纸对铝板进行打磨1~2min，清洗干净，晾干；
（2）、称取聚乙烯醇缩丁醛树脂，加入乙醇，搅拌至树脂完全溶解后，称取填料(Sn1-x- ySbxEry)O2，搅拌10~15min；
（3）、将步骤（2）所述的混合涂料倒入喷枪中，喷枪压力为1~2MPa，枪口与铝板距离为10~15cm，将混合涂料均匀喷涂于步骤（1）所述的铝板上，制成(Sn1-x-ySbxEry)O2/聚乙烯醇缩丁醛树脂涂层；
（4）、将步骤（3）所述的喷涂(Sn1-x-ySbxEry)O2/聚乙烯醇缩丁醛树脂涂层的铝板于室温下固化15~20h后，得到聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层。
在步骤（2）中，乙醇与所述聚乙烯醇缩丁醛树脂的质量比为1~1.5；填料与基体聚乙烯醇缩丁醛树脂的质量比为1.5~2。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
（1）本发明提供的一种聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层中，填料(Sn1-x-ySbxEry)O2是一种N型掺杂半导体材料，施主原子Sb3+和Er3+按比例掺入SnO2中增加了载流子浓度，对1.06µm、1.54μm和10.6μm红外激光产生强吸收作用，从而对1.06µm、1.54μm和10.6μm波长激光有很低的反射率。Er3+通过将1.06μm和1.54μm的红外激光上转换为可见光，进一步增强了(Sn1-x-ySbxEry)O2的激光防护能力，从而达到激光防护的目的。采用聚乙烯醇缩丁醛树脂作为基体，加入采用共沉淀法制备的纳米(Sn1-x-ySbxEry)O2粉体制成的复合涂层材料可以承受零下40℃至350℃范围内的温度变化，涂层的漫反射率均保持在0.5%以下，且涂层表面状态不发生变化。
（2）本发明提供的一种聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层的制备方法，该方法采用喷涂法制备激光防护涂层，所制备的涂层可在室温下固化，具有厚度薄、厚度均匀、表面状态好、附着力高、柔韧性好、抗冲击强度高等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为实施例1所提供的激光防护涂层中填料的XRD图谱；
图2为实施例1所提供的激光防护涂层中填料的SEM图片；
图3为实施例1所提供的激光防护涂层在不同温度下热处理后涂层在1000~1200nm波长范围内的漫反射吸收光谱；
图4为实施例1所提供的激光防护涂层在不同温度下热处理后涂层在1400~1650nm波长范围内的漫反射吸收光谱。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
一种聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层，该涂层的基体为聚乙烯醇缩丁醛树脂，填料为(Sn0.88Sb0.1Er0.02)O2，填料与基体的质量比为1.5，填料(Sn0.88Sb0.1Er0.02)O2采用共沉淀法制备，包括以下步骤：
（1）、按化学计量比称取20.299gSnCl4·5H2O、1.501gSbCl3、0.502gErCl3·6H2O置于烧杯中，加入400mL体积浓度为50%的盐酸溶液，不断搅拌，使原料完全溶解，形成透明溶液；
（2）、将体积浓度为30%的氨水与碳酸氢铵混合溶液，逐滴加入到步骤（1）配制成的溶液中，边滴加边搅拌至溶液pH值稳定在2；
（3）、反应结束后，陈化6h，用去离子水和乙醇多次洗涤后，烘干；
（4）、对烘干后的粉末进行研磨，然后置于快速升温箱式电阻炉中在空气气氛下于800℃下煅烧2h，冷却研磨后得到填料(Sn0.88Sb0.1Er0.02)O2。
(Sn0.88Sb0.1Er0.02)O2/聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层的制备方法，包括以下步骤：
（1）、用400目砂纸对铝板进行打磨1min，清洗干净，晾干；
（2）、称取5g聚乙烯醇缩丁醛树脂，加入5g乙醇，搅拌至树脂完全溶解后，称取7.5g填料(Sn0.88Sb0.1Er0.02)O2，搅拌10min；
（3）、将步骤（2）所述的混合涂料倒入喷枪中，喷枪压力为1MPa，枪口与铝板距离为15cm，将混合涂料均匀喷涂于步骤（1）所述的铝板上，制成(Sn0.88Sb0.1Er0.02)O2/聚乙烯醇缩丁醛树脂涂层；
（4）、将步骤（3）所述的喷涂(Sn0.88Sb0.1Er0.02)O2/聚乙烯醇缩丁醛树脂涂层的铝板于室温下固化15h后，得到聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层。
实施例2
一种聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层，该涂层的基体为聚乙烯醇缩丁醛树脂，填料为(Sn0.842Sb0.14Er0.018)O2，填料与基体的质量比为1.6，填料(Sn0.842Sb0.14Er0.018)O2采用共沉淀法制备，包括以下步骤：
（1）、按化学计量比称取19.419g SnCl4·5H2O、2.101gSbCl3、0.452gErCl3·6H2O置于烧杯中，加入430mL体积浓度为52%的盐酸溶液，不断搅拌，使原料完全溶解，形成透明溶液；
（2）、将体积浓度为26%的氨水与碳酸氢铵混合溶液，逐滴加入到步骤（1）配制成的溶液中，边滴加边搅拌至溶液pH值稳定在3；
（3）、反应结束后，陈化8h，用去离子水和乙醇多次洗涤后，烘干；
（4）、对烘干后的粉末进行研磨，然后置于快速升温箱式电阻炉中在空气气氛下于750℃下煅烧3h，冷却研磨后得到填料(Sn0.842Sb0.14Er0.018)O2。
(Sn0.842Sb0.14Er0.018)O2/聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层的制备方法，包括以下步骤：
（1）、用500目砂纸对铝板进行打磨1.5min，清洗干净，晾干；
（2）、称取5g聚乙烯醇缩丁醛树脂，加入6g乙醇，搅拌至树脂完全溶解后，称取8g填料(Sn0.842Sb0.14Er0.018)O2，搅拌12min；
（3）、将步骤（2）所述的混合涂料倒入喷枪中，喷枪压力为1.5MPa，枪口与铝板距离为14cm，将混合涂料均匀喷涂于步骤（1）所述的铝板上，制成(Sn0.842Sb0.14Er0.018)O2/聚乙烯醇缩丁醛树脂涂层；
（4）、将步骤（3）所述的喷涂(Sn0.842Sb0.14Er0.018)O2/聚乙烯醇缩丁醛树脂涂层的铝板于室温下固化16h后，得到聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层。
实施例3
一种聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层，该涂层的基体为聚乙烯醇缩丁醛树脂，填料为(Sn0.806Sb0.18Er0.014)O2，填料与基体的质量比为1.8，填料(Sn0.806Sb0.18Er0.014)O2采用共沉淀法制备，包括以下步骤：
（1）、按化学计量比称取18.597gSnCl4·5H2O、2.703gSbCl3、0.352gErCl3·6H2O置于烧杯中，加入460mL体积浓度为56%的盐酸溶液，不断搅拌，使原料完全溶解，形成透明溶液；
（2）、将体积浓度为22%的氨水与碳酸氢铵混合溶液，逐滴加入到步骤（1）配制成的溶液中，边滴加边搅拌至溶液pH值稳定在3.5；
（3）、反应结束后，陈化9h，用去离子水和乙醇多次洗涤后，烘干；
（4）、对烘干后的粉末进行研磨，然后置于快速升温箱式电阻炉中在空气气氛下于650℃下煅烧3h，冷却研磨后得到填料(Sn0.806Sb0.18Er0.014)O2。
(Sn0.806Sb0.18Er0.014)O2/聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层的制备方法，包括以下步骤：
（1）、用500目砂纸对铝板进行打磨2min，清洗干净，晾干；
（2）、称取5g聚乙烯醇缩丁醛树脂，加入7g乙醇，搅拌至树脂完全溶解后，称取9g填料(Sn0.806Sb0.18Er0.014)O2，搅拌14min；
（3）、将步骤（2）所述的混合涂料倒入喷枪中，喷枪压力为1.5MPa，枪口与铝板距离为12cm，将混合涂料均匀喷涂于步骤（1）所述的铝板上，制成(Sn0.806Sb0.18Er0.014)O2/聚乙烯醇缩丁醛树脂涂层；
（4）、将步骤（3）所述的喷涂(Sn0.806Sb0.18Er0.014)O2/聚乙烯醇缩丁醛树脂涂层的铝板于室温下固化18h后，得到聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层。
实施例4
一种聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层，该涂层的基体为聚乙烯醇缩丁醛树脂，填料为(Sn0.79Sb0.2Er0.01)O2，填料与基体的质量比为2，填料(Sn0.79Sb0.2Er0.01)O2采用共沉淀法制备，包括以下步骤：
（1）、按化学计量比称取18.244gSnCl4·5H2O、3.006gSbCl3、0.251gErCl3·6H2O置于烧杯中，加入500mL体积浓度为60%的盐酸溶液，不断搅拌，使原料完全溶解，形成透明溶液；
（2）、将体积浓度为20%的氨水与碳酸氢铵混合溶液，逐滴加入到步骤（1）配制成的溶液中，边滴加边搅拌至溶液pH值稳定在4；
（3）、反应结束后，陈化10h，用去离子水和乙醇多次洗涤后，烘干；
（4）、对烘干后的粉末进行研磨，然后置于快速升温箱式电阻炉中在空气气氛下于600℃下煅烧4h，冷却研磨后得到填料(Sn0.79Sb0.2Er0.01)O2。
(Sn0.79Sb0.2Er0.01)O2/聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层的制备方法，包括以下步骤：
（1）、用600目砂纸对铝板进行打磨2min，清洗干净，晾干；
（2）、称取5g聚乙烯醇缩丁醛树脂，加入7.5g乙醇，搅拌至树脂完全溶解后，称取10g填料(Sn0.79Sb0.2Er0.01)O2，搅拌15min；
（3）、将步骤（2）所述的混合涂料倒入喷枪中，喷枪压力为2MPa，枪口与铝板距离为10cm，将混合涂料均匀喷涂于步骤（1）所述的铝板上，制成(Sn0.79Sb0.2Er0.01)O2/聚乙烯醇缩丁醛树脂涂层；
（4）、将步骤（3）所述的喷涂(Sn0.79Sb0.2Er0.01)O2/聚乙烯醇缩丁醛树脂涂层的铝板于室温下固化20h后，得到聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层。
测试例1 激光防护涂层中填料的XRD物相分析和显微结构测试
用X射线衍射仪（XRD，D/Max2500）对实施例1所对提供的激光防护涂层中的填料进行物相组成分析，并采用扫描电子显微镜（SEM，JEOL-6310）进行微观形貌分析，结果分别如图1和图2所示。从图1可以看出，主要衍射峰的位置都与四方SnO2相对应，并且没有其他物质相的峰存在，这表明Sb和Er进入到SnO2的晶体结构中。图2的扫描电镜的测试结果显示颗粒大小均匀，呈不规则球状形貌，一次粒径大小在60nm~80nm范围内。
测试例2 激光防护涂层材料的耐温性能测试
对实施例1所提供的聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层分别在-40℃、-20℃、0℃、室温、100℃、200℃、300℃和350℃进行热处理后，用分光光度计（UV3600）对激光防护涂层的漫反射光吸收性能进行分析，其在1000~1200nm波长范围内的漫反射吸收光谱结果如图3所示。其在1400~1650nm波长范围内的漫反射吸收光谱结果如图4所示。从图3和图4可以看出，激光防护涂层在两个红外波段漫反射率较低，这是由于Sb和Er掺杂以后，Sb和Er取代Sn进入SnO2，载流子数量大大增加，产生等离子激元效应，红外波段光吸收大大增强，使得光反射率均在0.5%以下。从图3和图4中还可以看出，随着热处理温度的提高，随着溶剂挥发量增大，涂层材料激光吸收剂含量增加，反射率逐渐降低。不同高低温热处理温度对激光防护涂层的漫反射光吸收性能的影响不大，表明实施例1所提供的激光防护涂层材料具有较好的耐高温和耐低温性能。
测试例3 激光防护涂层材料对10.6μm激光的吸收性能测试
采用LASER MODEL型10.6μm激光器在相同测试条件下对实施例1~4所提供的激光防护涂层材料进行激光反射率测试，测试结果如表1所示。从表1可以看出，激光器入射能量为4.8W，平均反射能量为50mW~58mW，反射率为1.042%~1.208%，表现出良好的光学吸收性质。
表1 激光防护涂层材料对10.6μm激光的反射率
测试例4 激光防护涂层材料的附着力与抗冲击性能测试
按GB/T 1727-1992《漆膜一般制备法》测试实施例1~4所提供的激光防护涂层材料的附着力与抗冲击性能，以实施例2的测试结果为例进行分析，对实施例2所提供的激光防护涂层材料分别在-40℃、-20℃、0℃、室温、100℃、200℃、300℃和350℃进行热处理后，附着力与抗冲击性能的测试结果如表2所示。
表2 附着力与抗冲击性能的测试结果
从表2可以看出，对实施例2所提供的激光防护涂层材料分别在-40℃、-20℃、0℃、室温、100℃、200℃、300℃和350℃进行热处理后，附着力均为一级，耐冲击性能均≥50kg•cm，由于(Sn0.842Sb0.14Er0.018)O2颗粒较细，填料在基体中的分散性好，激光防护涂层材料表现出良好的附着力与抗冲击性能。不同高低温热处理温度对激光防护涂层的附着力与抗冲击性能带来的变化不大，表明实施例2所提供的激光防护涂层材料具有较好的耐高温和耐低温性能。
综上所述，本发明提供的聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层中，填料(Sn1-x- ySbxEry)O2是一种N型掺杂半导体材料，施主原子Sb3+和Er3+按比例掺入SnO2中增加了载流子浓度，对1.06µm、1.54μm和10.6μm红外激光产生强吸收作用，从而对1.06µm、1.54μm和10.6μm波长激光有很低的反射率。Er3+通过将1.06μm和1.54μm的红外激光上转换为可见光，进一步增强了(Sn1-x-ySbxEry)O2的激光防护能力，从而达到激光防护的目的。采用聚乙烯醇缩丁醛树脂作为基体，加入采用共沉淀法制备的纳米(Sn1-x-ySbxEry)O2粉体制成的复合涂层材料可以承受零下40℃至350℃范围内的温度变化，涂层的漫反射率均保持在0.5%以下，且涂层表面状态不发生变化。本发明提供的激光防护涂层的制备方法，该方法采用喷涂法制备激光防护涂层，所制备的涂层可在室温下固化，具有厚度薄、厚度均匀、表面状态好、附着力高、柔韧性好、抗冲击强度高等优点，涂层厚度仅为 60~80μm，附着力≥一级，抗冲击强度≥50kg•cm。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
Claims (8)
1.一种聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层，其特征在于，该涂层的基体为聚乙烯醇缩丁醛树脂，填料为(Sn1-x-ySbxEry)O2，其中0.1≤x≤0.2、0.01≤y≤0.02，填料与基体的质量比为1.5~2。
2.根据权利要求1所述的一种聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层，其特征在于，填料(Sn1-x-ySbxEry)O2采用共沉淀法制备，包括以下步骤：
（1）、按化学计量比称取SnCl4·5H2O、SbCl3、ErCl3·6H2O置于烧杯中，加入预先配制好的盐酸溶液，不断搅拌，使原料完全溶解，形成透明溶液；
（2）、将配制好的氨水与碳酸氢铵混合溶液逐滴加入到步骤（1）配制成的溶液中，边滴加边搅拌，通过测定pH值控制氨水与碳酸氢铵混合溶液的滴加量；
（3）、反应结束后，陈化一段时间，用去离子水和乙醇多次洗涤后，烘干；
（4）、对烘干后的粉末进行研磨，然后置于快速升温箱式电阻炉中在空气气氛下于一定温度下煅烧，冷却研磨后得到填料(Sn1-x-ySbxEry)O2。
3.根据权利要求2所述的一种聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层，其特征在于，步骤（1）所述盐酸溶液体积浓度为50%~60%，盐酸溶液加入量为400~500mL。
4.根据权利要求2所述的一种聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层，其特征在于，步骤（2）所述氨水与碳酸氢铵混合溶液体积浓度为20~30%，所述pH值为2~4。
5.根据权利要求2所述的一种聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层，其特征在于，步骤（3）所述陈化时间为6~10h。
6.根据权利要求2所述的一种聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层，其特征在于，步骤（4）所述的煅烧温度为600~800℃，煅烧时间为2~4h。
7.一种制备如权利要求1所述的聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、用400~600目砂纸对铝板进行打磨1~2min，清洗干净，晾干；
（2）、称取聚乙烯醇缩丁醛树脂，加入乙醇，搅拌至树脂完全溶解后，称取填料(Sn1-x- ySbxEry)O2，搅拌10~15min；
（3）、将步骤（2）所述的混合涂料倒入喷枪中，喷枪压力为1~2MPa，枪口与铝板距离为10~15cm，将混合涂料均匀喷涂于步骤（1）所述的铝板上，制成(Sn1-x-ySbxEry)O2/聚乙烯醇缩丁醛树脂涂层；
（4）、将步骤（3）所述的喷涂(Sn1-x-ySbxEry)O2/聚乙烯醇缩丁醛树脂涂层的铝板于室温下固化15~20h后，得到聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层。
8.根据权利要求7所述的聚乙烯醇缩丁醛树脂基激光防护涂层的制备方法，其特征在于，在步骤（2）中，乙醇与所述聚乙烯醇缩丁醛树脂的质量比为1~1.5。
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|---|---|---|---|---|
| CN113999593A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-02-01 | 山东鑫海矿业技术装备股份有限公司 | 一种涡旋破碎装置叶轮用涂层及其制备工艺 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0261875A2 (en) * | 1986-09-26 | 1988-03-30 | AT&T Corp. | Rare earth doped semiconductor laser |
| CN1925989A (zh) * | 2004-03-04 | 2007-03-07 | 德古萨股份公司 | 被着色剂着色的可激光熔接的透明、半透明或不透明塑料材料 |
| CN103642335A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-03-19 | 华南理工大学 | 一种聚乙烯醇缩丁醛导热涂料及其制备方法 |
| CN103709737A (zh) * | 2013-12-05 | 2014-04-09 | 吴江中瑞机电科技有限公司 | 一种用于sls的高分子复合粉末材料及其制备方法 |
| CN107142081A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-09-08 | 上海科润光电技术有限公司 | 一种彩色无机红外吸收材料的制备 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0261875A2 (en) * | 1986-09-26 | 1988-03-30 | AT&T Corp. | Rare earth doped semiconductor laser |
| CN1925989A (zh) * | 2004-03-04 | 2007-03-07 | 德古萨股份公司 | 被着色剂着色的可激光熔接的透明、半透明或不透明塑料材料 |
| CN103642335A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-03-19 | 华南理工大学 | 一种聚乙烯醇缩丁醛导热涂料及其制备方法 |
| CN103709737A (zh) * | 2013-12-05 | 2014-04-09 | 吴江中瑞机电科技有限公司 | 一种用于sls的高分子复合粉末材料及其制备方法 |
| CN107142081A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-09-08 | 上海科润光电技术有限公司 | 一种彩色无机红外吸收材料的制备 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113999593A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-02-01 | 山东鑫海矿业技术装备股份有限公司 | 一种涡旋破碎装置叶轮用涂层及其制备工艺 |
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