研究目的
研究钛合金上不同类型飞秒激光生成表面结构的化学、结构和力学变化及其对摩擦磨损性能的影响。
研究成果
飞秒激光加工在钛合金表面诱导形成梯度氧化层，能显著降低摩擦与磨损。这些氧化层的厚度和成分随表面结构类型而变化，其中激光诱导周期表面结构（LIPSS）展现出最佳摩擦学性能。
研究不足
该研究仅限于钛合金（Ti6Al4V）和特定的激光加工条件。GD-OES的深度分辨率以及表面粗糙度对分析技术的影响被视为局限性。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用飞秒激光加工技术在钛合金表面制备不同结构（LIPSS、沟槽、尖峰）。通过X射线衍射和辉光放电光谱等表面分析技术进行表征，并开展摩擦学测试评估摩擦磨损性能。
2：样本选择与数据来源：
使用Grade 5钛合金（Ti6Al4V），样品经机械抛光后进行激光加工。
3：实验设备与材料清单：
采用钛宝石放大激光系统（Compact Pro，Femtolasers）、扫描电子显微镜（卡尔蔡司，Gemini Supra 40）、X射线衍射仪（塞弗特公司，XRD 300TT）及辉光放电光谱仪（斯佩克图玛分析公司，GDA 750）。
4：0）、X射线衍射仪（塞弗特公司，XRD 300TT）及辉光放电光谱仪（斯佩克图玛分析公司，GDA 750）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：针对不同结构类型设定特定激光加工参数，随后进行表面表征与摩擦学测试。
5：数据分析方法：
通过GD-OES分析元素分布与氧化层厚度，采用摩擦系数测量评估摩擦学性能。
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获取完整内容-
Compact Pro
Femtolasers
Delivering femtosecond laser pulses for surface structuring
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Gemini Supra 40
Carl Zeiss
Scanning electron microscopy for surface characterization
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XRD 300TT
Seifert GmbH
X-ray diffraction measurements for structural analysis
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GDA 750
SPECTRUMA Analytik GmbH
Glow-discharge optical emission spectroscopy for depth profiling
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