纳秒激光织构钛合金表面及其润湿性研究
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国家自然科学基金面上项目(No.52076212);国家自然科学基金委员会-中国民航局民航联合研究基金(No.U1933107);中央高校基本科研业务费(No.ZXH2012D011);天津市研究生科研创新项目(No.2021YJSS123);中国民航大学研究生科研创新项目(No.2021YJS051)资助。


Research on nanosecond laser of textured titanium alloy surface and its wettability
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    摘要:

    针对工业领域常用特种钛合金材料TC4(Ti6Al4V),采用纳秒激光加工技术进行表面织构加工,通过改变激光扫描间距,分析表面形貌构建以及表面润湿性转变机制。实验使用扫描电子显微镜与能谱仪分析表面微观结构与元素物相成分变化,通过接触角测量仪表征表面疏水特性。结果表明:进行激光织构加工后,材料表面亲水性大幅增加;在空气中暴露一段时间后,逐渐转变为疏水性并趋于稳定,扫描间距为60μm加工的表面最大接触角达到13992°,其表面分布的显著多级微纳结构起到了关键作用。

    Abstract:

    The surface textured process is performed by nanosecond laser processing technology for TC4(Ti6Al4V),a special titanium alloy material commonly used in industry,and the surface morphology construction and surface wettability transformation mechanism are analyzed by varying the laser scan spacing.The surface microstructure and elemental phase composition changes are analyzed by scanning electron microscopy and energy spectrometry,and the hydrophobic properties of the surface are characterized by contact angle measurement.The results show that the surface hydrophilicity of the material increases dramatically after the laser textured process.After a period of exposure to air,it gradually changes to hydrophobicity and stabilizes,with a maximum contact angle of 139.92°for the surface processed at a scan spacing of 60μm,where the significant multi level micro nano structure of its surface distribution plays a key role.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

崔静,张勇为,王宬轩,杨广峰.纳秒激光织构钛合金表面及其润湿性研究[J].激光与红外,2023,53(5):658~662
CUI Jing, ZHANG Yong-wei, WANG Cheng-xuan, YANG Guang-feng. Research on nanosecond laser of textured titanium alloy surface and its wettability[J]. LASER & INFRARED,2023,53(5):658~662

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  • 在线发布日期: 2023-05-17
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