江苏省光子制造科学与技术重点实验室开放基金(GZ200714)
- 作品数：6 被引量：37H指数：3
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- 发文基金：江苏省光子制造科学与技术重点实验室开放基金国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金更多>>
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- 飞秒激光结合水热法制备不锈钢高粘附超疏水表面被引量：12
- 2013年
- 提供了一种在不锈钢基体上制备高粘附超疏水薄膜的方法。利用飞秒激光结合水热法在316L不锈钢表面制备了高粘附超疏水薄膜。先在高真空环境下,用能流密度2.4J/cm2的飞秒激光在不锈钢表面制备出微米级周期性锥状钉结构;然后采用水热法在已经溅射了一层ZnO种晶层的不锈钢微结构表面制备出ZnO纳米杆薄膜,形成微米级锥状钉结构与ZnO纳米杆相结合的双尺度微纳结构。SEM和XRD分析结果表明产物为六方纤锌矿结构的ZnO晶体。这种双尺度结构表面的表观接触角为160.2°,同时对水滴具有高粘附性。根据建立的微结构几何模型和假定的润湿状态,给出了接触角的计算公式,计算值与实验结果一致性较好。
- 吴勃周明李保家蔡兰
- 关键词：飞秒激光水热法不锈钢
- 飞秒激光不锈钢表面陷光微结构的制备与性能研究被引量：3
- 2013年
- 利用飞秒激光在高真空环境下，在316L不锈钢表面两次交叉扫描制备了周期性微纳结构，并研究了微纳结构对波长范围200～900nm的光波的吸收增强能力。样品表面微结构形貌与成分采用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪测试。第1次扫描采用高能流激光，获得了微米级锥状钉结构，表面覆盖了典型的激光诱导周期性表面结构（LIPSS）。然后将样品旋转90°，采用能流为0．02J／cm^2的激光进行第2次扫描，路径与第1次扫描相交。第1次扫描的结构中的LIPSS被第2次低能流激光打断纳米颗粒，从而与锥状钉结构结合形成双尺度微结构。反射率测试结果表明，这种双尺度微结构表面的平均反射率约为2．28％，为光滑表面平均反射率的3．42％。结合xRD分析结果，不锈钢表面获得强陷光性能主要归因于飞秒激光制备的微结构。
- 吴勃周明李保家蔡兰
- 关键词：飞秒激光不锈钢
- 铸态高强度耐磨铝青铜正交切削过程研究被引量：1
- 2014年
- 金属切削过程涉及复杂的非线性问题,基于材料变形的弹塑性理论,建立了铸态高强度耐磨铝青铜正交切削过程的三维数值模型,分析了切削区的应力分布、温度分布和切削力规律。结果显示工件上的等效应力主要分布于刀刃附近,最大等效应力则分布于第Ⅰ变形区;最高温度分布于第Ⅱ变形区中,切屑与刀具摩擦区离刀刃一定距离部位;切削力随切削深度的增大而线性增大。数值分析结果与试验结果一致性很好,表明金属切削过程数值分析方法在研究切削理论与材料切削工艺性能等方面意义重大。
- 吴勃王匀王霄蔡兰
- 关键词：金属切削正交切削有限元法
- 不锈钢表面陷光微结构的纳秒激光制备被引量：3
- 2013年
- 利用纳秒激光微加工技术在316L不锈钢表面制备了微孔阵列结构，实现了金属表面200~900 nm波长范围内光波的吸收增强。获得的微孔结构的直径和深度取决于激光的单脉冲能量和累积脉冲数。单脉冲能量相同时，随累积脉冲数的增加，孔深/孔径比增加，脉冲次数超过1200时，比值趋于稳定。相同累积脉冲数条件下，单脉冲能量越小，孔深/孔径比越大。通过表面光反射率测试对微结构的陷光性能进行了评价，在微孔投影面积占总面积的比例相等、脉冲次数相同的条件下，单脉冲能量越小，所得微孔阵列结构的陷光能力越强。初步探讨了微孔结构特征的形成原因，以及微结构在提高金属表面陷光性能中的作用。
- 吴勃周明李保家蔡兰
- 关键词：超快光学纳秒激光不锈钢
- 医用316L不锈钢表面微结构的飞秒激光制备及血液相容性研究被引量：13
- 2013年
- 利用飞秒激光在316L不锈钢表面诱导制备血液相容性微结构,并从微结构的润湿性角度分析血液相容性改善的机理。随着激光能量密度的增加,在样品表面分别制备了单一的亚微米级典型激光诱导周期性波纹(LIPSS),以及两种双尺度结构,即覆盖了LIPSS的微米级波纹结构和锥状钉结构。硅烷化后的微结构样品表观接触角都超过150°,达到了超疏水性能要求,并且随着所采用激光能量密度的增强而增大,尤其是锥状钉双尺度结构的接触角达到了163.8°。采用了3种常规评价方法对微结构表面的血液相容性进行了评价,结果表明微结构表面的血液相容性显著优于光滑表面,且随着表面的表观接触角的增大而改善。
- 吴勃周明李保家王云龙蔡兰
- 关键词：超快光学飞秒激光血液相容性
- 飞秒激光脉冲诱导不锈钢表面微结构研究被引量：6
- 2013年
- 采用中心波长800nm、脉宽130fs、频率1kHz的飞秒激光脉冲对316L不锈钢样品,在高真空环境中进行了微结构制备研究。实验获得了飞秒激光对316L不锈钢的单脉冲烧蚀阈值;并分别对高于和低于能量阈值的激光在多次脉冲下激光能量的累积效应进行了实验研究。实验结果表明:高于阈值的单脉冲能量100μJ,随着脉冲次数的增加,分别获得了亚微米级激光诱导周期性表面结构(LIPSS)、微米级波纹结构和微米级锥状钉结构;低于阈值的单脉冲能量20μJ,在累积脉冲下也能获得LIPSS和微米级波纹结构。
- 吴勃周明李保家蔡兰
- 关键词：激光技术超快光学烧蚀
