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激光辅助应变工程制备薄弹性体薄膜以形成用于细胞培养的可变波状基底
摘要： 内皮细胞和上皮细胞通常生长于器官表面的曲面环境中，许多技术都试图重现这种微环境。本文提出一种控制基底曲率的简易方法：通过红外激光照射预拉伸的薄弹性体薄膜使其表面固化，当激光辐照剂量超过临界值时，应力松弛过程会产生褶皱形貌。褶皱波长和深度可通过预拉伸量、激光功率及扫描速度进行调控。采用"沙漏型"宽度分布的弹性体基底拉伸可形成应力梯度，从而产生具有深度梯度的褶皱图案，进而在同一基底上实现多种拓扑结构变化的组合。这些特征波长和深度达数十微米量级的褶皱，可通过基底的往复拉伸实现动态调节。研究表明，这类各向异性特征能有效调控细胞形态极化和迁移方向。该方法为细胞生物物理学研究提供了灵活多样的应用工具。
关键词： 细胞曲向趋性、激光处理、曲率、动态基底、应变工程
更新于2025-11-21 11:08:12
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激光表面处理对AlMg5铝合金显微组织、耐磨性及硬度的影响
摘要： 轻金属合金因其低密度、高耐腐蚀性等独特性能，在各类技术应用中日益广泛，其中汽车工业是最重要的应用领域之一。汽车制造主要采用铝合金，材料的比强度是关键考量因素。但相对较低的力学性能限制了其在需要高表面硬度和耐磨性部件中的应用。传统铝合金热处理仅能在有限范围内改善基体材料性能。尽管如此，过去二十年间激光表面处理技术取得了显著进展。激光束处理可将多种合金元素引入铝合金表层，通过大量金属间相的析出，显著提升硬度和耐磨性。本研究旨在利用高功率光纤激光器（HPFL）改性铝合金表层——在AlMg5合金表面引入钛铁混合粉末（质量比90/10）。维氏硬度测试和摩擦学试验表明，所得改性层整体力学性能显著提升。光学金相与扫描电镜研究揭示了初生析出相的碎化现象，以及富含钛铝元素的大量金属间相的形成。
关键词： 铝合金，激光处理，能谱分析，摩擦学性能，高功率光纤激光器
更新于2025-09-23 15:19:57
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长、短或超短脉冲激光表面处理下GO层状材料的激光能量参数与磁性能之间的相关性
摘要： 电磁元件大多采用软磁材料作为磁通倍增器。因此，降低磁芯铁损可实现节能。在各类技术中，局部激光处理是一种用于180°磁畴细化的非接触式方法（Patri等[1]）。本研究重新评估了激光处理对取向硅钢磁性能的影响。采用多种激光脉冲宽度：超短脉冲激光主要适用于烧蚀工艺，长/短脉冲持续时间则用于辐照与刻划工艺[2]。通过单张试片测试仪（150×150 mm2）测量功率损耗。在1.5 T峰值磁感应强度和50 Hz频率下，各类处理均使功率损耗降低15-35%。但仅刻划与烧蚀工艺同时提升了表观磁导率。本研究利用激光能量参数评估其对热影响区、沟槽深度、诱发热应力及磁性能模型内部特性（静态磁导率与动态磁化特性）的影响[3]。
关键词： 沟槽深度、热影响区、GO叠层、诱导热应力、激光处理、磁性能
更新于2025-09-23 15:19:57
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激光重熔Mg-3Nd-1Gd-0.5Zr合金的晶粒细化
摘要： 基于激光的增材制造中，高冷却速率和陡峭的热梯度通常有利于柱状晶的形成。本文研究表明，通过激光表面重熔可在Mg-3Nd-1Gd-0.5Zr（EV31）合金中获得细小、完全等轴的晶粒。熔池中的晶粒尺寸从74微米显著细化至3.5微米，这归因于生长限制效应——即凝固过程中Zr溶质形成的成分过冷与激光表面重熔施加的高冷却速率共同作用的结果。这一新发现可用于控制增材制造应用中的晶粒形态及合金设计。
关键词： 凝固组织、晶粒细化、激光处理、镁合金、快速凝固
更新于2025-09-23 15:19:57
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确定激光参数极限值用于粉末碳钢表面热处理
摘要： 研究了不同孔隙率的粉末钢PA-ZhGr与铸钢U10在1千瓦光纤激光氩气?；ぜす獯恚↙T）后表层的微观组织和显微硬度。通过热模拟计算并实验验证了激光作用区形成的几何尺寸，提出了其形成机制。确立了碳粉末钢热处理激光作用参数的积分判据边界值。
关键词： 热建模、微观结构、激光处理、显微硬度、粉末钢
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过激光表面纹理设计提高ENF胶接接头性能
摘要： 胶接接头的质量与被粘物的表面处理密切相关。近期多项研究表明，采用CO2激光可有效提升纤维增强复合材料（FRP）胶接接头的力学性能。当前，优化工艺参数与表面纹理化是推动该技术发展的关键步骤。本研究通过实验与数值模拟相结合的方法，探究了激光纹理化对碳纤维增强复合材料（CFRP）端缺口弯曲（ENF）接头的影响。结果表明：激光纹理化能显著提升ENF接头的抗断裂性能，其强度较未处理接头至少提高76%。数值模拟结果与实验数据吻合良好，证实可通过激光纹理化设计来优化胶接接头的力学响应。
关键词： 有限元分析，粘接，激光处理
更新于2025-09-16 10:30:52
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[2019年IEEE国际纳米尺度操纵、制造与测量会议(3M-NANO) - 中国镇江 (2019.8.4-2019.8.8)] 2019年IEEE国际纳米尺度操纵、制造与测量会议(3M-NANO) - 非晶TiNiCu合金局部激光退火制备纳米结构功能材料的模拟
摘要： 本研究采用Comsol Multiphysics软件模拟非晶TiNiCu薄带的局部激光退火过程，旨在制备具有双向形状记忆效应的分层纳米结构晶体-非晶功能材料，用于制造纳米执行器。通过改变激光辐射参数（如脉冲持续时间和功率密度）进行了多次模拟，其中激光处理简化为样品表面的边界热源。
关键词： 液态、晶态、激光处理、纳米镊子、Comsol Multiphysics、非晶态、状态、形状记忆效应、淬火
更新于2025-09-16 10:30:52
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[美国激光学会ICALEO? 2017：第36届国际激光与电光应用大会 - 美国佐治亚州亚特兰大市（2017年10月22日至26日）] 国际激光与电光应用大会 - 通过激光和等离子体处理降低硅太阳能电池的反射率
摘要： 为确保光伏系统相比传统化石燃料的竞争力，必须降低光伏组件的生产成本并提高太阳能电池的效率。因此，通过激光和等离子体处理进行吸收优化来提升硅太阳能电池的结构效率。硅太阳能电池上的减反射层可减少电池表面反射，从而提高电池效率。为充分利用太阳辐射的能量潜力，必须进一步降低太阳能电池的反射率并最大化吸收率。为实现硅太阳能电池的最小反射和最大吸收，采用激光辐射和等离子体刻蚀方法对电池表面进行处理。激光辐射加工可在表面形成定义明确的周期性微结构，促进对太阳辐射中高能成分的吸收。随后的等离子体刻蚀工艺会在该微结构上形成纳米结构以降低反射率。这种表层结构的组合能在无需减反射层的情况下提升硅太阳能电池的效率。为达到最小反射和最大吸收效果，研究人员采用紫外/可见光谱仪和扫描电子显微镜，对通过浆料切割和金刚线切割的多晶硅片进行了激光与等离子体处理分析。
关键词： 反射降低、激光处理、硅太阳能电池、等离子体处理、吸收增强
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于硅粉的低成本光伏用晶圆：激光处理与纳米线蚀刻
摘要： 本研究考察了通过线锯切割由硅粉烧结而成的热压锭制备的激光处理多晶硅（pc-Si）晶圆。对原始切割晶圆及通过电子束在其表面沉积高质量薄硅层的晶圆进行激光辐照，以阐明激光处理导致的典型结构改性趋势。此外，还分析了使用激光处理的硅粉基衬底制备先进硅结构的可能性。研究发现：(i) 厚度约180微米的硅粉基晶圆可通过二极管激光器实现完全（从正面到背面）或部分（亚表面区域）重熔，且激光处理区域的晶粒尺寸可增大；(ii) 通过在pc-Si表面额外沉积电子束蒸镀的a-Si层并结晶，可制备高质量顶层；(iii) 对经中等功率激光处理的抛光硅粉基晶圆和原始切割晶圆进行金属辅助湿法化学刻蚀（MAWCE）可形成硅纳米线，同时原始切割pc-Si晶圆表面产生织构化，但高功率激光处理导致的液相结晶（LPC）区域无法形成纳米线。
关键词： 多晶硅晶圆、纳米线蚀刻、光伏技术、激光处理、硅粉
更新于2025-09-16 10:30:52
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重复激光表面处理对氧化锆与饰面陶瓷间剪切粘结强度的影响
摘要： 问题陈述：陶瓷支架与饰面陶瓷之间可能发生分层失效，从而缩短承力区固定修复体的使用寿命。 研究目的：本体外实验旨在比较不同重复CO?激光处理方法与传统处理方式对氧化锆支架与饰面陶瓷剪切粘结强度的影响。 材料与方法：制备110个氧化锆圆盘并分为5组：未表面处理的铣削组（M组）、空气喷砂组（APA组）、单次激光处理组（LX1组）、两次激光处理组（LX2组）和三次激光处理组（LX3组）。前两组标本在采用喷涂技术涂覆支架前进行处理，其余组别先通过喷涂工艺涂覆饰面陶瓷后再进行激光处理。研究内容包括表面粗糙度与形貌、界面特性、相变、剪切粘结强度及断裂模式，采用轮廓仪、配备能谱仪的扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、体视显微镜及万能试验机进行力学测试分析。 结果：XRD显示空气喷砂后发生四方相向单斜相转变，激光处理组未观察到此现象。LX2组和LX3组具有最高表面粗糙度值（分别为1.18±0.23μm和1.21±0.22μm），LX3组在未老化与老化条件下均呈现最高剪切粘结强度（分别为32.08±2.45MPa和31.43±2.07MPa）?；旌隙狭涯Ｊ绞亲畛＜亩狭牙嘈?。 结论：结果表明，相比单纯铣削或空气喷砂，激光表面处理能使氧化锆支架与饰面陶瓷获得更高的剪切粘结强度。激光处理方法（特别是LX2和LX3）可作为可靠的氧化锆表面处理方案。
关键词： 饰面陶瓷、激光处理、氧化锆、剪切粘结强度、表面粗糙度
更新于2025-09-12 10:27:22