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作者:马菁骏;杨焕;刘文文;
单位:温州大学机电工程学院,浙江省激光加工机器人重点实验室;深圳技术大学中德智能制造学院;
摘要:激光表面织构作为改善材料摩擦学性能的重要手段被广泛应用。将红外纳秒(nanosecond, NS)和皮秒(picosecond, PS)激光用于Ti6Al4V表面织构的制备,以研究激光诱导的凸起结构对摩擦学性能的影响。结果表明,NS激光诱导的凸起结构能显著减缓Ti6Al4V与Si3N4球摩擦时的磨损。而PS激光诱导的凸起结构则会显著增加Ti6Al4V的磨损。当使用超高分子量聚乙烯(ultra-high molecular weight polyethylene, UHMWPE)球进行磨损实验时,两种激光诱导的凸起结构都加剧了UHMWPE的磨损。织构三维图案的对比实验表明,阶梯状的圆形织构具有最佳的减摩性能,这可能归因于其更强的捕获磨料的能力。研究成果有望为制备表面微织构以提高人工髋关节的磨损性能提供新思路。
关键词:Ti6Al4V;;激光表面织构;;凸起结构;;摩擦学特性
基金资助:武汉光电国家实验室开放课题(2022WNLOKF015);; 深圳市科技发展重点项目(JSGG20220831110800002);; 深圳市科技创新委员会项目(29853M-kCJ-2023-002-09);; 深圳技术大学校企合作项目(HT20220613002)