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激光加工对65Mn超疏水表面分形结构机械稳定性的影响
作者姓名:乔屹涛  张东光  张智泓
作者单位:1. 太原理工大学机械与运载工程学院;2. 昆明理工大学现代农业工程学院
基金项目:国家自然科学基金资助项目(51805356);
摘    要:以65Mn为基底材料,采用激光加工法,选择加工间距、扫描速度及重复扫描次数设计了正交试验,并经硬脂酸修饰构建了具有微纳复合结构的表面形貌。利用FESEM和EDS分别对样品表面的微观形貌和化学组成进行了分析,利用接触角测量仪及MATLAB分别对处理后65Mn样品表面的接触角(CA)、滚动角(SA)进行了测量,计算了砂纸磨损前后65Mn样品的分形维数。最终得到各参数最优水平为加工间距0.05 mm,扫描速度200 mm/s,重复扫描3次,65Mn最优水平样品表面的分形维数为最大值2.587 5,CA也为最大值154.19°;样品表面的分形维数达到最小值2.559 1时,样品表面的CA也降为最小值151.19°.采用5 kPa负载和砂纸,对65Mn优水平样品进行磨损测试,与对照组相比,磨损后的65Mn优水平样品表面仍然具有最大的CA(145.51°)及最小的SA(34.77°)。由试验结果可知,样品表面不同区域的粗糙程度和不规则性相似,具有典型的分形结构特征。表面分形维数可用来评估65Mn样品表面的超疏水特性,表面分形结构越明显,分形维数越大,与之对应的CA也越大。表面分形维数还可以判断65...

关 键 词:65Mn  激光加工  分形理论  超疏水表面  机械稳定性
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