StudyonFabricationofLyophobicPCDbyPulsedFiberLaser

CUIWei HAO Xiuqing CHEN Xinwen XIAOSinong LILiang CollegeofMechanicalEngineering,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,

Nanjing,２１００１６ Abstract: InviewofPCDsurfaces,aneconomic,efficientandcontrollablemethodonfabrication ofmicrostructurebylaserprocessing wasproposedherein,combined withlowsurfaceenergytreatＧ menttechnology,thecharacteristicsofthesurfacemightberegulatedeffectively．Firstofall,micro groovesand microconicalconvexeswereformedonthesurfaceofPCDbyusinglasersurfacetextuＧ ring method．Andtheeffectsofsinglepulseenergyandscanningspeedonthe microstructure morＧ phologyandcharacteristicsizeparameterswereanalyzed．Then,thelasertexturedPCDsurfaceswere treatedwithfluorination,andtheinfluencesofthesurfacemicrostructureofPCDonthehydrophobicＧ ityandlipophobicitywereanalyzed．Theresultsshowthatwiththeincreasesofsinglepulseenergyor thedecreasesofthescanningspeed,theparametersofgroovedepth,theridgespacingandsurface roughnessincreases．Afterlowsurfaceenergytreatment,thecontactanglesofwaterareintherange ９３°~１４９°and１０２°~１３４°respectively,whichrealizethecontrolondifferentwettabilityofPCDsurＧ faces．Inaddition,theformationmechanismofmicrostructureonPCDsurfaceswasanalyzed,andthe influencesofmicrostructureonhydrophobicityandlipophobicitywerediscussed． Keywords: pulsedfiberlaser;polycrystallinediamond(PCD);surfacemicrostructure;lyophobicity

０ ; , ＞ １５０° ,

引言 疏水性 特别地 当θ 时 表面呈现超疏水

１], . [ ２Ｇ３],

固体表面的润湿性是一种界面表征方式[ 性 润湿性表征方法在工业和农业生产 甚至

. ＜ ９０° , [４] . ,可以通过接触角θ来表征 当θ 时 固体表 是日常生活 方面应用前景巨大 例如 玻璃的

; ＞ ９０° , [５]、 [６]、面表现出亲水性 当θ 时 固体表面则呈现 防水和防雾 输电线和铁路的防冻防冰 医用

[７]、材料表面的抗黏结和剥离微生物 表面的腐蚀

收稿日期:２０１７ ０７ ２４ [８] .防护等 均与表面润湿性有着密切的联系 目

基金项目:国家自然科学基金资助项目(５１５０５２１９);江苏省自然 , [９]、前 制备疏液表面的方法主要有化学气相沉积

(BK２０１５０７４８);

科学基金资助项目 中国博士后基金资助项目 、 、[１０] [１１] [１２]

(２０１７M６１０３２７); ( ) 自组装技术 电纺技术 溶胶凝胶法 和表

南京航空航天大学研究生创新基地 实验室

[１３] . , ,开放基金资助项目(kfjj２０１６０５１６) 面织构 等 其中 表面织构是一种新兴技术