[发明专利]纳秒激光辐照制备钛合金表面周期性微结构的方法有效
| 申请号： | 202110429325.1 | 申请日： | 2021-04-21 |
| 公开（公告）号： | CN113118633B | 公开（公告）日： | 2022-02-11 |
| 发明（设计）人： | 黄虎;王超;洪婧;崔明明;钱永峰 | 申请（专利权）人： | 吉林大学 |
| 主分类号： | C23C8/24 | 分类号： | C23C8/24;B23K26/352;B23K26/60;B23K26/70 |
| 代理公司： | 长春市恒誉专利代理事务所(普通合伙) 22212 | 代理人： | 李荣武 |
| 地址： | 130012 吉*** | 国省代码： | 吉林;22 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 激光 辐照 制备 钛合金 表面 周期性 微结构 方法 | ||
1.一种纳秒激光辐照制备钛合金表面周期性微结构的方法，其特征在于：先对钛合金表面进行预处理，将预处理后的钛合金样品放置于气体腔中，通过进气口输送氮气，使氮气充满气体腔，经过10-15s的预送气后，打开纳秒光纤激光器，将聚焦后的激光束经过二氧化硅玻璃垂直照射于钛合金样品表面，通过控制激光参数，其中，所述激光功率为4.04-5.21W，激光扫描速度为5-15mm/s，激光重复频率为500-1000kHz，激光脉宽为7-20ns，激光扫描线的间距为5-20μm，中心波长为1064nm，高斯光斑直径为42µm，在钛合金表面制备调制深度为50-200nm，空间周期为0.9-1.2µm的周期性微结构，并同时起到激光氮化的作用。
2.根据权利要求1所述的纳秒激光辐照制备钛合金表面周期性微结构的方法，其特征在于，所述的钛合金的预处理方式为：将线切割后的钛合金样品进行机械研磨、抛光处理，并放入无水乙醇中进行超声清洗，干燥。
3.根据权利要求2所述的纳秒激光辐照制备钛合金表面周期性微结构的方法，其特征在于，所述的机械研磨使用200#，400#，800#，1200#，1500#，2000#的砂纸依次进行，然后使用W5，W3，W1的金刚石研磨膏进行机械抛光，超声清洗的清洗温度设置为50-60℃，清洗时间为5-10min，在空气中自然干燥。
4.根据权利要求1所述的纳秒激光辐照制备钛合金表面周期性微结构的方法，其特征在于，所述的制备周期性表面微结构的激光器为纳秒光纤激光器。
5.根据权利要求1所述的纳秒激光辐照制备钛合金表面周期性微结构的方法，其特征在于，所述的氮气为高纯氮气，气体流量为5-15L/min。
6.根据权利要求1所述的纳秒激光辐照制备钛合金表面周期性微结构的方法，其特征在于，所述的周期性表面微结构不但可以改变钛合金表面的湿润性能，并且具有两种以上的色彩，其表面硬度为6-15GPa，在5-15N的划痕载荷下摩擦系数为0.08-0.12。
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