激光微加工对Ti6Al4V表面形貌及润湿性影响的研究
2021-01-09刘赞丰张雅文
激光技术 2021年1期
张 冲,王 冠*,刘赞丰,张雅文
(1.广东工业大学 机电工程学院,广州 510006; 2.广东四会实力连杆有限公司,四会 526200)
引 言
钛合金因质量轻、强度高等优异的性能,已被广泛应用于航空航天[1-2]。此外,由于钛合金具有优异的抗海洋环境腐蚀能力,因此,它也是海洋油气、海港建筑、海洋船舶等海洋工程的首选材料[3]。由于海洋环境非常恶劣,随着时间的推移,海洋设施不可避免地会受到海洋环境的危害[4]。仿生学研究表明,疏水性表面可以有效地避免污染物的附着,有效地减缓或防止海洋环境对材料的损害[5]。如果能使材料表面具有疏水性,则可以使材料具备自清洁能力,这有望从根本上解决海洋环境对材料的侵害[6]。
润湿性是固体材料的重要特征之一。表面润湿性主要受表面化学组成及表面微观形貌的影响,前者主要决定材料的表面能,而后者主要影响材料的表面形貌,因此可以从这两方面着手来制备具有疏水或超疏水性的表面[7-8]。由于材料表面能越低其疏水性越好,通常是在材料表面涂覆低表面能物质,来降低表面能提高疏水性,但这种方法获得的疏水性表面不是很好且成本高[9-10],所以最常用的是在材料表面加工微结构,以改变材料表面形貌,达到改善其表面润湿性的目的[11]。激光微加工具有速度快、精度高、稳定性好、无环境污染等诸多独特的优势[12-13],仅需改变激光加工参量即可在材料表面加工不同形貌的微结构,其已成为其它加工方式的有效替代方案[14]。……
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