激光结构化超疏水表面的应用与研究现状

从超疏水理论出发,基于三种典型的基本润湿性模型揭示了材料表面粗糙度与固液接触面积对于制备超疏水表面的重要性。在此基础上,综述了直接激光写入(DLW)、直接激光干涉图案化(DLIP)以及激光诱导周期性表面结构(LIPSS)方法各自的优缺点。其中:DLW方法利用高能激光束对材料表面进行烧蚀,具备较高的自由度,能在各种材料表面构建任意三维结构,但其表面加工精度较差,难以建立多层次结构;DLIP方法利用多个相干激光形成的干涉图案对材料表面进行有选择的去除,能形成更精细的周期性三维微纳米分级结构;LIPSS方法可在材料表面获得大量空间周期在数百纳米的波纹结构,但加工时间较长。最后,从制备参数、表面结构形貌以及疏水性能等方面对不同的超疏水表面制造方法进行了归纳,并对其研究现状及发展方向进行了分析和探讨。

激光宏观结构化金刚石砂轮磨削氧化铝工艺

为了研究砂轮表面结构化对砂轮磨削性能的影响,利用脉冲激光对树脂结合剂金刚石砂轮进行了表面宏观结构化。采用6种不同类型的金刚石砂轮表面宏观结构进行了氧化铝的磨削实验,建立了激光宏观结构化金刚石砂轮的磨削力模型,比较了6种不同激光宏观结构化金刚石砂轮与非结构化砂轮在不同磨削参数下磨削力的差异,分析了砂轮制造后的表面形貌与结构化砂轮的磨损特性。实验结果表明,砂轮宏观结构化对磨削性能有很大影响,激光宏观结构化砂轮的磨削力可以减小2. 5%~24. 5%,砂轮结构化后的表面形貌出现石墨化现象;宏观结构化砂轮沟槽边缘磨损加剧,但沟槽磨损并没有明显加快宏观结构化砂轮的磨损。