纳秒激光制备钛表面纹理结构及其润湿性研究

摘要：

激光加工技术可在材料表面形成多种纹理结构,为了研究激光加工所得不同纹理结构对材料润湿性的影响,通过纳秒激光加工技术在金属钛表面分别加工直线、网格和点阵的表面纹理结构.采用扫描电子显微镜、接触角测量仪、粗糙度分析仪和X射线光电子能谱分别对激光加工后的钛表面进行表面形貌、接触角、粗糙度与化学成分的表征与分析.结果表明:初经激光纹理加工后试样表面的粗糙度较激光加工前均显著提高,但此时3种纹理结构试样表面接触角均小于90°;随着时间的推移,被加工材料表面化学成分的改变带来了材料表面自由能的变化,进而使被加工表面接触角总体呈现上升趋势;待试样表面化学成分稳定后接触角也基本保持不变,并且对于每种纹理结构而言,其接触角随粗糙度的增加而升高.直线、网格和点阵纹理结构试样表面接触角最终可达157.2°,153.1°和134.6°,从而实现了钛表面润湿性由亲水性向疏水性的转变.

关键词：有色金属及其合金、钛、纳秒激光、表面纹理结构、亲水性、疏水性

所属期刊栏目：37

分类号：TG178;TN249(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金51405333,51175372,51275337;天津大学自主创新基金1405;天津市装备设计与制造技术重点实验室开放课题

在线出版日期：2016-08-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：315-321