纳秒激光诱导热解碳表面周期结构及参量优化

摘要：

　　为了寻求激光加工的最佳工艺参量，采用纳秒激光在人工心脏瓣膜材料热解碳的表面加工微细结构，分析脉冲能量、激光扫描次数、脉宽、扫描速率、扫描间距对热解碳消熔规律的影响。根据热解碳的消熔规律构建了3种微结构模型；根据经典超疏水Cassie理论，分析了热解碳表面发生超疏水的条件，计算出在单位面积上，经硅烷化的热解碳表面微结构占总面积的百分数小于20％，表面就可产生超疏水性。以表面接触角值为实验指标，采用正交实验法优化出了激光诱导热解碳表面周期性结构的最佳实验方案，设计了6组实验参量，成功地在热解碳表面构建了凹坑阵列、平行光栅、乳突阵列微结构。结果表明，6种微结构表面硅烷化后都具备超疏水性。这对制备具有抗凝血性的人工心脏瓣膜表面具有很大帮助。

关键词：激光技术、超疏水性、微结构、热解碳

分类号：TN249(光电子技术、激光技术)

资助基金：江苏省自然科学基金资助项目BK2010203；江苏省光子制造科学与技术重点实验室开放基金资助项目GZ201109；GZ080010

在线出版日期：2013-08-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：537-540