短脉冲激光加工微结构及其成型技术研究

短脉冲激光具有高精度、非接触和高可控性等优点,可以针对各种材料进行表面精细加工。如在医用钛合金表面加工出不同形貌、尺寸的微结构,能够有效地改善植入物表面生物活性。利用短脉冲激光在材料加工上的优势,开展了纳秒激光脉冲烧蚀试验,探究纳秒激光与钛合金间的相互作用。阐明钛合金表面火山坑微结构的形成机理,并开展多脉冲激光参数试验,研究激光参数对微结构成型的影响,建立参数与特征尺寸间的映射关系。该研究可以获得具有特定尺寸、高加工质量的微结构,有助于短脉冲激光微加工技术的应用,具有良好的学术和工程意义。

纯铝强流脉冲电子束表面改性中火山坑形貌分析

利用Nadezhda-2型强流脉冲电子束装置在纯铝试样表面进行不同脉冲次数的电子束轰击处理,采用X射线衍射仪和扫描电镜观察分析了受轰击铝样品。结果表明,在轰击处理中纯铝表面产生了大量的火山坑状形貌,可将其分成两种类型,即空位迁移型火山坑形貌和喷射型火山坑形貌。分析了火山坑密度随轰击次数变化的规律,得到了位错密度与轰击次数之间的关系,并对其形貌的形成原因进行了探讨。