【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(duì)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(duì)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(cè)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(duì)光的吸收情況。利用光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)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(dòng)角。結(jié)果表明:當(dāng)E=0.3mJ和E=0.5mJ時(shí),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(shí),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(shí),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(duì)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(shí),表面的靜態(tài)接觸角和滾動(dòng)角分別為156.1°和5°,實(shí)現(xiàn)了真正意義的超疏水。本文對(duì)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(rùn)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(zhǎng)春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：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)】

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本文編號(hào)：2717757