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通过纳秒激光表面纹理化技术在Zr基块体金属玻璃上制备润湿性调控表面图案的研究
摘要： 激光纹理化技术此前已被用于提升金属合金的润湿性。相关研究表明，表面润湿性的改变源于其形貌与化学性质的共同变化。本文报道了针对该领域较少研究的材料类型所开展的激光诱导表面润湿性改性研究——采用纳秒(ns)激光工艺在名为Vitreloy 105的锆基块体金属玻璃(BMG)表面构建了凹坑与沟槽两种纹理图案。研究重点在于阐明表面形貌与化学改性对原始表面润湿性变化的协同作用机制。静态接触角测量显示：沟槽图案增强了原始BMG的亲水性，而凹坑图案则削弱了亲水性?；谌砻嫘蚊膊饬坑隭PS数据推断：凹坑纹理表面亲水性降低源于激光处理后亲水性C=O与O=C-O键的减少；虽然沟槽纹理表面的这些键同样减少，但由于激光辐照诱导产生的更大表面粗糙度起主导作用，其亲水性仍得以提升。
关键词： 表面形貌、块体金属玻璃、纳秒激光表面纹理化、表面化学、润湿性
更新于2025-09-23 15:19:57
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表面选择性激光烧结过程中聚合物颗粒的温度场分布
摘要： 通过实验与理论研究，探讨了表面选择性激光烧结（SSLS）过程中聚合物颗粒受激光辐照的加热动力学。采用水雾润湿聚合物颗粒表面的方法，提高了1.96微米铥光纤激光辐射的吸收率。基于涂覆薄层水的热不稳定聚乳酸-羟基乙酸共聚物粉末，建立了激光诱导热过程的理论模型，评估并分析了烧结颗粒表面及内部区域的温度梯度。研究表明：在特定优化的SSLS参数下，仅需实现颗粒表面的精细熔融即可达成有效烧结过程，且内部区域的化学成分与相组成不会发生显著变化。
关键词： 表面选择性激光烧结、热成像、聚合物颗粒、润湿性、热过程分析
更新于2025-09-23 15:19:57
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采用峰值温度约500°C的大气压扫描等离子体射流处理氧化镍以制备p-i-n结构钙钛矿太阳能电池
摘要： 采用峰值温度为500°C的大气压扫描等离子体射流（APPJ）对氧化镍进行处理，以制备p-i-n结构钙钛矿太阳能电池（PSCs）。APPJ后处理增强了PSCs中的光散射效应，进而提高了FTO玻璃上氧化镍的雾度，从而提升了电池效率。对氧化镍进行APPJ处理还改善了其润湿性，有利于后续CH3NH3PbI3的沉积，这也带来了更好的PSC性能。X射线光电子能谱分析表明，APPJ处理减少了C-N键和NiAc2含量，说明液态前驱体向氧化镍的转化更为完全。经过三次APPJ扫描后，平均光电转换效率（PCE）从11.91%提升至13.47%，其中性能最优的PSC实现了15.67%的效率。
关键词： X射线光电子能谱、光散射、扫描常压等离子体射流、钙钛矿太阳能电池、润湿性、氧化镍
更新于2025-09-23 15:19:57
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具有高性能非富勒烯活性层的柔性全溶液加工有机太阳能电池
摘要： 全溶液法制备的有机太阳能电池（从底部衬底到顶部电极）因其低成本和广泛应用前景而备受青睐。然而，要制备出具有高性能非富勒烯（NF）活性层的高效全溶液法有机太阳能电池仍具挑战性——非富勒烯活性层与可印刷顶部电极（PEDOT:PSS）界面始终存在电荷提取和润湿性问题。本研究通过在活性层与PEDOT:PSS之间引入钼青铜氢氧化物（HXMoO3）层，成功实现了高效全溶液法NF有机太阳能电池（从底部衬底到顶部电极）的制备。HXMoO3具有双重功能：1）其-5.44 eV的深费米能级可有效提取活性层空穴；2）能解决PEDOT:PSS在疏水性NF活性层表面的润湿问题。值得注意的是，合成过程中对HXMoO3组分的精确调控对实现HXMoO3与PEDOT:PSS的加工正交性至关重要。最终制得柔性全溶液法NF有机太阳能电池，在0.04 cm2和1 cm2面积上分别实现了11.9%和10.3%的光电转换效率。
关键词： 非富勒烯有机太阳能电池、全溶液加工、氢钼青铜、电荷提取、润湿性
更新于2025-09-23 15:19:57
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山毛榉木经CO2激光雕刻后的表面特性
摘要： 该论文研究了经CO2激光雕刻处理的山毛榉木材表面特性。研究关注了木材表面的变色情况、通过粗糙度和波纹度参数评估的形态变化，以及使用标准液体（水和二碘甲烷）进行的表面润湿性测试，旨在测定木材表面自由能。结果表明，山毛榉木材表面的研究特性存在显著差异，这些差异受激光功率P和光栅密度n的影响。随着P和n的增加，明度L*（以CIE L*a*b*色彩空间表示）显著降低，同时观察到色坐标a*和b*也发生显著变化。在8%激光功率下，平行和垂直于木纹方向测量的粗糙度及波纹度参数均随光栅密度增加而呈比例上升，但4%激光功率未呈现明显变化。提高光栅密度会同等程度降低山毛榉木材表面与水和二碘甲烷的润湿性，这体现为接触角数值增大。木材表面在4%激光功率下表现出更强的疏水性，该功率下光栅密度增加会导致表面自由能因极性组分降低而减小。从实际应用角度看，8%激光功率下的表面自由能变化极微小。研究结果表明薄膜材料与木材间可能具有良好的粘附性，但8%激光功率及更高光栅密度产生的高粗糙度可能对胶合性能产生不利影响。
关键词： 颜色、润湿性、表面特性、二氧化碳激光、粗糙度、接触角、山毛榉木、表面自由能
更新于2025-09-19 17:13:59
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激光纹理化对30CrMnSiA钢粘接接头表面特性及粘接性能的影响
摘要： 研究了激光纹理化对30CrMnSiA钢接头结合性能的影响。采用纳秒光纤激光器在30CrMnSiA钢基体上加工出凹坑、沟槽和网格三种纹理图案。通过表面形貌、表面粗糙度（Ra和Rz）及润湿性对处理后的表面进行表征。制备单搭接胶接接头并观察断口形貌，开展加速湿热老化实验。结果表明：激光纹理化后表面粗糙度和润湿性均得到提升，其中网格图案基体改善显著——Ra增大400%，Rz达到原始试样的13倍，接触角从65°降至24°。凹坑图案接头的剪切强度未见明显提升，而沟槽和网格图案试样分别达到14.6MPa和23.3MPa，较原始试样分别提高219%和348%。断口处胶层覆盖面积增加，凹坑与沟槽图案接头呈粘附破坏模式，网格图案接头实现内聚破坏。湿热老化后结合性能下降，但网格图案试样残余强度最高，所有胶接接头的破坏模式均未改变。
关键词： 激光纹理化、润湿性、粗糙度、粘附强度、湿热老化
更新于2025-09-19 17:13:59
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激光环路对铜基底表面形貌及焊点润湿性的影响
摘要： 研究了不同激光环参数对铜基底微沟槽图案几何形状及其润湿性的影响。通过激光表面纹理化工艺在铜表面制备了微沟槽图案。采用三维测量激光显微镜和接触角测量测试分别测定微沟槽图案的几何形状和焊点的润湿性。结果表明，激光环参数的优化通过延长材料暴露时间促进更多材料烧蚀，从而增加了微沟槽深度。同时发现，经纹理化处理的基底接触角小于未处理基底，表现出更优的润湿性。
关键词： 润湿性、激光环、铜基底、焊点、表面形貌
更新于2025-09-19 17:13:59
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激光辅助表面处理实现聚合物微纳尺度功能化
摘要： 功能性聚合物的快速制造为生物和医疗领域的诸多应用提供了一种具有成本效益的方法。激光结构化技术因热塑性塑料的快速制造工艺而存在差异。本文报道了通过直接紫外激光烧蚀聚苯乙烯和聚二甲基硅氧烷来控制润湿性和生物相容性的研究。为此，我们根据激光和工艺参数进行了接触角测量和L929细胞生长实验。本研究还阐述了激光辅助热压印技术的潜力——该技术能将预制微纳结构复制到聚合物表面，已被证实是一种兼具成本效益与灵活性的表面功能化方法。为此，我们采用接近烧蚀阈值的超快激光辐射制造了预制激光诱导周期性表面结构作为模具镶件。这些模具镶件也可采用镍、硅或玻璃材质，证明激光辅助热压印技术是热塑性塑料功能化的多功能工具，能满足现代制造对质量和生产灵活性的要求。
关键词： 生物相容性、聚合物功能化、润湿性、激光辅助表面加工、激光辅助热压印、微纳尺度
更新于2025-09-19 17:13:59
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采用皮秒激光加工的普通铜表面与二氧化硅涂层铜表面的粗糙度及润湿性特性
摘要： 近期多项研究探讨了激光纹理化铜表面对不同材料的润湿性转变机制。另有部分研究聚焦于加速亲水性向疏水性转变的方法，如退火处理和化学溶液应用。但鲜有学者关注如何维持激光纹理化表面的初始亲水性。本研究提出一种结合化学浴沉积与超快激光的复合表面改性方法：首先采用溶胶-凝胶法通过浸涂工艺对选定铜基底进行改性，随后用皮秒激光辐照涂层铜表面。激光纹理化后形成凹凸结构，同时可在表面烧结SiO?纳米颗粒，从而在保持原始亲水性的同时增强表面粗糙度。该复合改性方法可获得具有高精度图案的异质表面。此外，通过分析处理后表面的化学成分与形貌特征，运用Wenzel和Cassie-Baxter润湿模型探讨了不同激光能量密度下激光纹理化铜表面润湿性转变的机理。
关键词： 粗糙度、铜、激光纹理化、润湿性、皮秒激光、溶胶-凝胶
更新于2025-09-19 17:13:59
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声光流体动态多焦点激光写入技术
摘要： 材料激光写入通常通过单束聚焦光束在样品上依次扫描实现。该过程耗时较长，会严重限制激光系统在手术、微电子或制造等关键应用中的吞吐量。本研究报道了一种基于液体中超声波衍射光束形成多光束的并行化策略。通过调节超声波的振幅、频率或相位，可实现亚微秒级控制的动态多焦点分布。结合样品平移运动，这种动态分光技术能实现高通量激光加工——实验证明该方法可局部调控金属、聚合物和陶瓷的表面形貌及润湿性。结果表明声光流体系统是快速生成多焦点的通用工具，在成像或光学捕获等领域具有重要应用潜力。
关键词： 复杂图案化、激光烧蚀、高通量加工、润湿性
更新于2025-09-19 17:13:59