研究目的
研究不同激光表面纹理化方法对100Cr6钢干摩擦和润滑摩擦改性的可能性。
研究成果
研究表明，LBIA和LSFL能产生具有相似周期性但不同摩擦学行为的表面结构。LSFL覆盖的表面在润滑条件下显示出降低摩擦系数的潜力，而LBIA结构则有利于干摩擦的减少。该研究为激光表面纹理化在摩擦改性方面的应用提供了见解。
研究不足
该研究仅限于在特定载荷力和条件下对100Cr6钢和碳化钨球进行研究，未探讨其他材料、润滑剂及环境条件的影响。
1：实验设计与方法选择：
本研究在线性往复球盘接触配置下，比较了100Cr6钢表面激光诱导周期性结构（LIPSS）与激光束干涉烧蚀（LBIA）两种工艺。
2：样本选择与数据来源：
采用100Cr6钢与碳化钨球作为样本，载荷范围为50毫牛至1000毫牛。
3：实验设备与材料清单：
微加工站（MM200 USP，Optec）、超短脉冲激光器（Pharos 10-600-PP，Light Conversion）、振镜扫描系统（RTA AR800，Newson）、远心透镜（焦距f=100毫米）、原子力显微镜（XE-150，Park Systems）、扫描电子显微镜（EVO MA10，卡尔蔡司显微成像有限公司）、万能摩擦磨损试验机（UMT TriboLab，布鲁克公司）、激光共聚焦显微镜（VK-X200，基恩士德国分公司）。
4：实验流程与操作步骤：
包括激光表面织构化处理、AFM与SEM表面分析，以及干摩擦与润滑条件下的摩擦学测试。
5：数据分析方法：
通过测量50秒稳态阶段的施加载荷与横向力平均值计算摩擦系数（COF）。
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Scanning electron microscopy
EVO MA10
Carl Zeiss Microscopy GmbH
Used to analyze the generated surface structures.
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Universal mechanical tester
UMT TriboLab
Bruker Corporation
Used to perform the tribological evaluation.
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Ultrashort pulsed laser
Pharos 10-600-PP
Light Conversion
Used for the generation of micro- and nano-structures.
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Micro-machining station
MM200 USP
Optec
Used for laser surface processing.
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Galvo scanner
RTA AR800
Newson
Used in combination with a telecentric lens to focus the beam onto the sample.
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Telecentric lens
f = 100 mm
Used to focus the beam onto the sample.
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Atomic force microscopy
XE-150
Park Systems
Used to obtain the 3D surface topology of the different structures.
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Laser scanning microscopy
VK-X200
KEYENCE DEUTSCHLAND GmbH
Used to capture the resulting wear on the substrate.
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