针对金属薄膜加工中材料热变形大、加工质量差等问题,提出基于纳秒激光的微加工技术。对激光加工汽化机制及热传导理论进行分析;以铝箔为例建立ABAQUS本构模型,对其热变形规律进行仿真分析;基于纳秒激光实验台对钛合金薄膜进行刻划实验,研究不同加工参数对工件表面质量的影响规律。结果表明:在激光加载初期,脉冲激光对材料汽化作用较为明显;随着激光加载时间的延长,热影响区域逐渐增大;沟槽深度随着热源移动速度的增加而逐渐降低,随着激光功率的增加而逐渐变大;仿真和实验结果的平均误差不超过5%。研究结果有助于纳秒激光加工技术的发展。

本文中以锡青铜为基底,采用纳秒紫外激光制备了具有微观粗糙结构的超疏水表面和亲水表面,利用扫描电子显微镜和接触角测量仪对所制备的微观结构和表面润湿性进行了表征,并通过XPS测试对所制备的样片表面润湿性转变的机理进行了分析,通过UMT-2型摩擦磨损试验机测试了在边界润滑及流体动压润滑状态下的摩擦系数,研究表面润湿性对摩擦学特性的影响.研究结果表明材料表面润湿性在不同润滑状态下对摩擦学特性有显著的影响;在边界润滑状态下,亲水表面的摩擦学特性优于疏水表面,平均摩擦系数相对减少6.79%;在流体动压润滑状态下,疏水表面的摩擦学特性优于亲水表面,摩擦系数相对减少了10%.