激光非晶化可采用脈沖激光或連續激光。脈沖激光非晶化的研究開發較早,始于20世紀70年代中期。國外1974年用4倍頻率的YAG激光脈沖(λ=0.265μm),脈寬為10μs,在單晶硅上第一次制得幾十納米厚的非晶體。脈沖激光非晶化時,要求脈寬在10-6s~10-15s范圍,現在常用YAG固化激光器。脈沖激光實現大面稅非晶化比連續激光更困難,目前主要用于研究新的非晶合金系及相關理論。連續激光非晶化常用CO2激光器,經聚焦后作用于金屬表面的功率密度(W/cm2)一般為106數量級。功率密度過低,達不到表面薄層超快速加熱,形成非晶態的加熱條件;功率密度過高,會使表面金屬汽化。掃描速度視功率密度大小,在每秒數百毫米到數千毫米范圍內變化。由于激光掃描帶搭接會使已經非晶化的熱影響區結晶化,連續激光獲得大面積非晶態表面也比較困難。
利用激光非晶化技術,可以使廉價的金屬表面非晶化,以獲得良好的表面性能。也可以通過預處理,例如激光合金化、氣相沉積、電鍍和熱噴涂的方法,在指定基體表面形成容易實現非晶化的合金層,使難以非晶化的基體表面獲得非晶態表面層。迄今激光非晶化已在許多金屬和合金系成功地獲得非晶體。例如,萊氏體工具鋼(C的質量分數為2.1%,Cr的質量分數為12%)表面40μm厚度的Fe-B合金噴涂層獲得非晶區,硬度為1700HV,工藝參數:連續CO2激光器功率為3kW、光斑直徑為0.5mm、掃描速度為200mm/s;Pd-Cu-Si合金,采用連續CO2激光,功率為300W/cm2~500W/cm2,熔池直徑為0.2mm,掃描速度為100mm/s~800mm/s,在掃描搭接帶平行移動距離為0.075mm~0.1mm的條件下,表面獲得了大面積非晶化。
激光非晶化工藝及相關基礎理論的研究目前還不成熟,其生產應用正在開發中。