【摘要】：近些年,飛秒激光微納加工技術(shù)受到了廣泛關(guān)注,采用該技術(shù)獲得的微納結(jié)構(gòu)表面具有超疏水、自清潔、多彩結(jié)構(gòu)色、高效光吸收等優(yōu)點(diǎn),在軍事偽裝、太陽能電池、航天、船舶等領(lǐng)域表現(xiàn)出良好的應(yīng)用潛質(zhì)。本文運(yùn)用飛秒激光微納加工技術(shù)對301不銹鋼表面進(jìn)行微納加工,研究了激光脈沖能量、掃描速度和掃描間距對微納結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律,加工過程中獲得了兩種典型結(jié)構(gòu):垂直于激光偏振方向的周期性波紋結(jié)構(gòu)和具有雙重尺度的拋物面結(jié)構(gòu)。采用光學(xué)相機(jī)和自行搭建的光吸收檢測裝置研究了不同脈沖能量作用下試樣表面的呈色情況和對光的吸收情況。利用光學(xué)接觸角測量儀測量了經(jīng)氟硅烷修飾后的未加工表面、加工表面的靜態(tài)接觸角及靜態(tài)接觸角大于150°的表面的滾動角。結(jié)果表明:當(dāng)E=0.3mJ和E=0.5mJ時,獲得的垂直于激光偏振方向的周期性波紋結(jié)構(gòu)表面在自然光下,呈現(xiàn)隨角度變化的彩色效果;E=0.1mJ時,表面未能完全形成周期性波紋結(jié)構(gòu),燒蝕痕跡較輕,表面顏色單一;E=0.7mJ~1.1mJ時,試樣表面燒蝕嚴(yán)重,表面呈現(xiàn)不同的單一色彩。所有的單一色不隨觀察角度發(fā)生變化。并且,隨著脈沖能量的增大,表面對660nm紅光和532nm綠光的吸收能力增強(qiáng)。加工試樣表面的靜態(tài)接觸角隨脈沖能量的增大而增大,當(dāng)E=1.1mJ時,表面的靜態(tài)接觸角和滾動角分別為156.1°和5°,實(shí)現(xiàn)了真正意義的超疏水。本文對301不銹鋼表面進(jìn)行飛秒激光輻射,通過改變加工工藝參數(shù)獲得了不同微觀形貌的表面,并研究了加工表面的光學(xué)特性和潤濕特性,使功能性表面的可控制備成為可能,擴(kuò)展了301不銹鋼的應(yīng)用范圍。
【學(xué)位授予單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG142.71
【圖文】：

（a）孔雀羽毛；（b）甲殼蟲殼體

（a）綠帶翠鳳蝶；（b）紫斑環(huán)蝶

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 劉春生;李明星;齊立濤;;飛秒激光燒蝕不銹鋼的實(shí)驗(yàn)研究[J];機(jī)械設(shè)計與制造;2015年01期

2 李國強(qiáng);李曉紅;楊宏道;袁春華;唐多昌;徐琴;黃文浩;邱榮;王俊波;;飛秒激光制備彩色鎳[J];強(qiáng)激光與粒子束;2011年01期

3 王元清;袁煥鑫;石永久;高博;戴國欣;;不銹鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用和研究現(xiàn)狀[J];鋼結(jié)構(gòu);2010年02期

4 李普年;李智華;范敬欽;;入射角對飛秒激光誘導(dǎo)金屬表面周期性結(jié)構(gòu)的影響[J];光學(xué)學(xué)報;2009年07期

5 任露泉;邱兆美;韓志武;關(guān)會英;鄔立巖;;綠帶翠鳳蝶翅面結(jié)構(gòu)光變色機(jī)理的試驗(yàn)研究[J];中國科學(xué)(E輯:技術(shù)科學(xué));2007年07期

6 郭曉東;李儒新;余f:鯤;陳彬;;飛秒激光誘導(dǎo)材料表面納米結(jié)構(gòu)研究新進(jìn)展[J];激光與光電子學(xué)進(jìn)展;2006年08期

7 鄭黎俊,烏學(xué)東,樓增,吳旦;表面微細(xì)結(jié)構(gòu)制備超疏水表面[J];科學(xué)通報;2004年17期

8 趙明,蘇衛(wèi)鋒,趙利;表面微構(gòu)造的硅材料——一種新型的光電功能材料[J];物理;2003年07期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 黃永光;飛秒激光誘導(dǎo)金屬表面微納米結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 黎穎奇;443鐵素體不銹鋼表面飛秒激光微/納米結(jié)構(gòu)化的研究[D];太原理工大學(xué);2015年

本文編號：2717757