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水导激光加工碳纤维增强复合材料的表面完整性
摘要： 碳纤维增强塑料（CFRP）因其优异性能现广泛应用于各行业。尽管传统加工方法（如铣削和磨料水射流）仍是主流技术，但激光切割CFRP凭借无磨损、非接触和灵活加工的优势仍具吸引力。然而，CFRP的各向异性材料特性，以及激光加工过程中热影响区（HAZ）和分层问题，成为其应用的主要障碍。为减少激光造成的热损伤，本文采用水导激光复合加工方法切割CFRP，并对相同材料的常规激光束加工与水导激光加工进行对比研究。通过分析切缝几何形状、热影响区、表面形貌及加工效率的差异发现：水导激光的热影响区小于常规激光加工，但效率显著偏低。若能提升加工效率，水导激光技术将成为CFRP的潜在加工方案。
关键词： 碳纤维增强复合材料、表面形貌、水导激光、热影响区
更新于2025-09-12 10:27:22
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激光粉末床熔融Ti6Al4V合金表面形貌对疲劳行为的影响
摘要： 本文研究了表面形貌对激光粉末床熔融（LPBF）制备的Ti6Al4V合金试样疲劳行为的影响。所有试样采用相同的激光参数和扫描策略，使样品致密度高于99.5%。通过使用试样的顶面和侧面获得两种不同的表面形貌。采用光学表面轮廓仪和变焦显微镜研究了表面形貌和微观结构。分别以顶面和侧面作为最大应力表面，对试样进行了四点弯曲疲劳试验，并以机加工试样作为参照。通过变焦显微镜和扫描电子显微镜（SEM）分析了断口特征，如裂纹萌生和扩展。将疲劳试验结果与断口分析相关联，并结合表面形貌、微观结构及制造参数进行讨论。
关键词： 激光粉末床熔融、表面形貌、Ti6Al4V合金、疲劳试验、断裂机制
更新于2025-09-12 10:27:22
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激光微沟槽钛经皮器械周围软组织反应的评估
摘要： 经皮植入装置易发生表皮内生和窦道形成，可能成为细菌定植的病灶并增加假体周围感染风险。激光微沟槽结构已被证实可限制牙科种植体周围牙龈的表皮内生，但该结构对非牙龈部位经皮装置表皮内生的抑制效果尚未明确。本研究设计制造了具有多孔涂层皮下组件和经皮柱体的装置，将经皮柱体近端2毫米区域分别处理为光滑面（对照）、多孔涂层表面（对照）及激光微沟槽结构。通过无毛豚鼠背部模型进行测试，18只动物随机分为三组（每组n=6），分别植入三种柱体类型。植入四周后获取含周围软组织的装置进行组织学分析。结果显示该模型中激光微沟槽结构未能阻止经皮柱体周围表皮内生（23±4%）。三种表面处理的表皮内生程度无显著差异（p=0.70），各组内生量相近。总体表明激光微沟槽结构可能无法抑制皮肤应用类经皮装置的表皮内生。
关键词： 激光微沟槽形貌、经皮器械、假体周围组织、表面形貌、表皮下陷生长
更新于2025-09-12 10:27:22
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激光烧蚀C/SiC复合材料中激光参数的影响及烧蚀机制
摘要： 本研究探讨了激光参数对碳纤维增强碳化硅（C/SiC）复合材料激光烧蚀过程的影响及烧蚀机制。实验采用脉冲激光诱导烧蚀，设置了六种不同功率密度和六个脉冲数等级对C/SiC复合材料进行烧蚀实验。基于实验结果，分析了表面形貌特征与烧蚀行为规律。研究发现：激光辐照下C/SiC复合材料的表面形貌通常包含中心区、过渡区和边缘区三个区域。随着激光功率密度增加，中心区烧蚀加剧并出现表面裂纹，过渡区中球形SiC颗粒增多。多脉冲工况下，低功率密度时损伤仅发生在表面以下前两层中心区域；而高功率密度条件下，当脉冲数超过50时中心区会出现烧蚀坑。同时过渡区和边缘区范围随脉冲数增加逐渐缩小。研究表明激光功率密度和脉冲数对烧蚀过程中的表面形貌及烧蚀行为具有显著影响，该发现有助于C/SiC复合材料的材料设计和性能评估。
关键词： 表面形貌，碳化硅基复合材料，烧蚀机理，激光烧蚀，扫描电子显微镜（SEM）
更新于2025-09-12 10:27:22
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激光辅助磨削对氧化锆陶瓷表面完整性的影响
摘要： 氧化锆陶瓷因其优异的机械性能在生物材料领域占据重要地位。由于耐磨性和硬度高，传统加工方法对氧化锆陶瓷进行加工既困难又耗时。为此开发了一种结合激光与立方氮化硼(CBN)砂轮的非传统复合激光辅助磨削(LAG)系统用于氧化锆陶瓷加工。该复合系统利用了氧化锆陶瓷卓越的热稳定性：通过局部激光加热与砂轮协同作用快速去除切削路径上的材料。研究采用理论与实验相结合的方法评估氧化锆陶瓷的不同加工模式，通过数值分析预测加工参数，并对氧化锆陶瓷试样的表面质量、表面形貌及亚表面损伤进行分析比较。结果表明LAG工艺能在同一机床上轻松实现韧性域磨削，与传统磨削相比显著提升了氧化锆陶瓷的表面完整性。该工艺能以较大切深实现韧性域磨削，从而改变了氧化锆陶瓷的可加工性。
关键词： 表面质量，表面形貌，激光辅助磨削，氧化锆陶瓷，亚表面损伤
更新于2025-09-11 14:15:04
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光电子发射显微镜揭示溶剂对P3HT薄膜表面形貌的影响
摘要： 只有深入理解有机薄膜的纳米尺度形貌与其构建器件性能之间的关系，才能最终形成指导有机电子学领域有序发展的设计规则。尽管已付出巨大努力，但解析薄膜的纳米结构本身仍是一项挑战。我们在此证明，光电子发射显微镜能够为不同溶剂旋涂制备的P3HT薄膜（在室温和高温条件下）提供关于分子链取向、畴尺寸及晶界特征的宝贵见解。
关键词： 表面形貌、光电子发射显微镜、有机电子学、溶剂影响、P3HT
更新于2025-09-11 14:15:04
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在蓝宝石衬底上采用纳米级厚AlN成核层实现高质量无裂纹AlN薄膜的异质外延生长，用于AlGaN基深紫外发光二极管
摘要： 在蓝宝石衬底上生长高质量无裂纹的氮化铝(AlN)薄膜是实现高效氮化铝镓(AlGaN)基深紫外发光二极管(DUV LEDs)的基础。我们报道了采用纳米级厚度的AlN成核层(NL)在蓝宝石衬底上生长高质量无裂纹AlN薄膜的研究。通过制备三种纳米级AlN成核层（包括原位低温AlN(LT-AlN)成核层、未掺氧异质溅射AlN成核层和掺氧异质溅射AlN成核层）来实现蓝宝石衬底上的AlN外延生长。系统研究了纳米级AlN成核层厚度对蓝宝石衬底上生长AlN薄膜的光学透过率、应变状态、表面形貌及螺位错(TD)密度的影响。在200-270 nm波长范围内，采用掺氧溅射AlN成核层的蓝宝石衬底AlN薄膜平均光学透过率高于LT-AlN成核层和未掺氧溅射AlN成核层的样品。但未掺氧溅射AlN成核层的AlN薄膜具有最低的位错密度。当采用最佳厚度的溅射AlN成核层时，所得AlN薄膜呈现弱拉应力、无裂纹表面且位错密度低。进一步在该高质量无裂纹AlN薄膜上生长了270 nm的AlGaN基DUV LED。本研究为获得适用于DUV LED的高质量无裂纹AlN薄膜提供了可行方案。
关键词： 晶体质量、拉应力、成核层、表面形貌、深紫外发光二极管
更新于2025-09-11 14:15:04
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镍基超合金625激光粉末床熔融增材制造中的表面形貌变化
摘要： 本文件详细介绍了数据集"镍基超合金625激光粉末床熔融过程中表面形貌变化"中可供下载的文件。以下章节将说明实验、方法和数据文件的具体内容。本文档详述的实验系统性地改变了零件相对于构建平台及刮刀的表面位置和朝向。该数据集提供的表面高度数据可供更广泛的研究群体进行分析并建立相关性。
关键词： 增材制造、焦点变化、IN625、表面纹理、表面形貌、镍基超级合金625、激光粉末床熔融
更新于2025-09-11 14:15:04
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振动透镜辅助激光加工的微米波模式
摘要： 在许多应用中，带有叠加图案的表面相比传统光滑表面具有诸多优势，因为它们能深刻影响功能特性（如摩擦力、润湿性等）。虽然传统激光加工可制造不同形状和尺寸的表面图案，但该工艺难以生成微米级波纹图案。本文提出采用振镜辅助激光加工技术来生成此类图案并拓展其加工能力。基于传统热传导原理建立了理论模型，用于确定加工过程中的能量分布并预测所生成波纹图案的形貌。通过专门开发的实验装置对模型进行验证。以正弦波图案为例，分析了不同参数下的几何特征及该工艺的可行性。通过对比实验与仿真场景，验证了所提出的理论方法和实验方案的有效性。
关键词： 图案模拟，表面形貌，振动透镜，激光加工，传统热流原理
更新于2025-09-11 14:15:04
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脉冲激光沉积技术制备的La0.72Ca0.28MnO3:Ag0.2薄膜在不同后退火温度下的物理性能影响
摘要： 采用脉冲激光沉积法制备的La0.72Ca0.28MnO3:Ag0.2/LaAlO3 (100)薄膜在空气中经不同温度退火处理。通过X射线衍射技术分析薄膜取向与晶格参数，利用原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)表征薄膜表面形貌，并采用标准四探针法测试薄膜电阻-温度(R-T)特性。表面形貌结果表明：当退火温度升至1200°C时，晶粒尺寸增大且薄膜结晶质量改善，同时晶粒数量增多；R-T测试显示薄膜电阻温度系数(TCR)与金属-绝缘体转变温度(TMI)均随退火温度升高而增大。特别地，经1200°C退火处理的薄膜TCR达到28.8%·K?1，使其在近室温热探测器领域具有重要应用前景。
关键词： 脉冲激光沉积技术、电学性能、La0.72Ca0.28MnO3:Ag0.2薄膜、表面形貌
更新于2025-09-11 14:15:04