研究目的
探索一种更稳健的工业方法,利用基于光纤的纳秒脉冲激光加工抛光Ti6Al4V样品以制备超疏水表面。
研究成果
采用纳秒脉冲激光成功在Ti6Al4V表面制备出超疏水表面,热后处理缩短了实现超疏水效应所需时间。接触角测量技术会影响接触角的演变过程,但热处理提升了稳定性。微观结构特征对最终获得的接触角具有显著影响,在特定能量密度下,柱状形貌最有利于形成超疏水状态。
研究不足
该研究仅限于Ti6Al4V样品以及纳秒激光纹理化与热后处理的组合效果。测量频率对接触角发展的影响被视为潜在局限性。
1:实验设计与方法选择:
采用纳秒脉冲光纤激光器在抛光Ti6Al4V样品表面制备微结构,随后进行低温退火后处理。
2:样品选择与数据来源:
使用厚度1.5毫米、平均表面粗糙度15.07纳米的抛光Ti6Al4V样品。
3:5毫米、平均表面粗糙度07纳米的抛光Ti6Al4V样品。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:SPI G4 HS-L 20W纳秒脉冲光纤激光器、Nutfield XLR8-10扫描头、用于EDX分析的JEOL 6610扫描电镜、Wyko NT1100光学轮廓仪、Krüss EasyDrop标准液滴形状分析系统。
4:实验流程与操作步骤:
通过不同能量密度和线间距进行激光处理,随后实施热后处理并测量接触角。
5:数据分析方法:
采用扫描电镜(配备EDX)和光学轮廓仪分析表面形貌与化学成分,通过接触角测量评估润湿性能。
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SEM JEOL 6610
6610
JEOL
Scanning electron microscopy for surface analysis.
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SPI G4 HS-L 20W
G4 HS-L 20W
SPI
Nanosecond pulsed fibre laser used for surface texturing.
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Nutfield XLR8-10
XLR8-10
Nutfield
Scan head used for laser processing.
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Wyko NT1100
NT1100
Wyko
Optical profiling system for surface structure analysis.
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Kr?ss EasyDrop
EasyDrop
Kr?ss
Drop Shape Analysis System for contact angle measurements.
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