激光微加工对Ti6Al4V表面形貌及润湿性影响的研究

来源：激光技术杂志2021年第1期北京时间：

作者：张冲, 王冠, 刘赞丰, 张雅文

摘要：为了在Ti6Al4V表面加工不同的微结构，改变其润湿性，使其表面具有超疏水性，采用纳秒光纤脉冲激光对Ti6Al4V表面进行了微加工，研究了脉冲能量密度和扫描间距对点阵、线阵及网格3种微结构的表面形貌及润湿性的影响，建立了接触角与表面特征参量Sa, Sd的关系。结果表明, 脉冲能量和扫描间距对点阵、线阵及网格结构的表面形貌参量Sa, Sd均有所影响，且对网格结构的Sa和Sd的影响程度最大，线阵结构次之，点阵结构最小；激光加工Ti6Al4V后，其表面皆会发生从超亲水到疏水甚至超疏水的自发转变，不同的脉冲能量、扫描间距加工的微结构均对表面润湿性有不同程度的改善，其中网格结构对表面湿润性的改善最好，线阵次之，点阵最差；网格、线阵、点阵结构的最大及最小接触角分别为165°, 160.5°, 142.4°；132.9°, 97°, 94.6°，具有最大接触角的表面参量Sa, Sd分别为0.97μm, 1.38；1.62μm, 1.04；4.14μm, 2.39。该研究对改善Ti6Al4V表面润湿性具有一定参考意义。

关键词：激光技术, 表面形貌, 润湿性, Ti6Al4V