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脉冲紫外激光改性对聚碳酸酯表面润湿性能的影响 被引量：9
1
作者 王素焕 刘建国 +1 位作者 吕铭 曾晓雁 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期77-82,共6页
355nm脉冲(100kHz)紫外激光刻蚀改性的功率密度对聚碳酸酯(PC)材料表面润湿性能的影响存在规律性:当激光功率密度小于0.27×108W/cm2时,可得到亲水性的PC表面;当激光功率密度在1.15×108～10.19×108W/cm2之间时,可得到疏... 355nm脉冲(100kHz)紫外激光刻蚀改性的功率密度对聚碳酸酯(PC)材料表面润湿性能的影响存在规律性:当激光功率密度小于0.27×108W/cm2时,可得到亲水性的PC表面;当激光功率密度在1.15×108～10.19×108W/cm2之间时,可得到疏水性的表面。用扫描电镜技术(SEM)和X射线光电子能谱技术(XPS),详细探讨了紫外激光刻蚀改性对PC表面润湿性能的影响机理。当激光功率密度大于1.15×108W/cm2时,尽管改性后PC表面的含氧极性基团有所增加,但由于"V"字形沟槽结构的存在,使其表面仍然呈现疏水性。探讨了用Cassie模型解释在一定的激光功率密度刻蚀改性条件下,PC材料表面的水接触角和润湿性能变化的可行性。 展开更多
关键词 脉冲紫外激光器 表面改性 聚碳酸酯 接触角 润湿性
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基于激光诱导击穿光谱技术的生铁中硅锰钛偏析的同步分析（英文） 被引量：6
2
作者 梅亚光 程宇心 +4 位作者 程树森 郝中骐 郭连波 李祥友 曾晓雁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期99-106,共8页
到目前为止,尚没有适用于大型金属材料试样元素偏析定量检测的有效方法。该研究将新兴的激光诱导击穿光谱(LIBS)技术应用于生铁中Si、Mn、Ti元素偏析的同步检测,选取Si(288.16 nm)、Mn(293.31 nm)和Ti(334.94 nm)作为三种元素的定量分... 到目前为止,尚没有适用于大型金属材料试样元素偏析定量检测的有效方法。该研究将新兴的激光诱导击穿光谱(LIBS)技术应用于生铁中Si、Mn、Ti元素偏析的同步检测,选取Si(288.16 nm)、Mn(293.31 nm)和Ti(334.94 nm)作为三种元素的定量分析谱线,同时选取Fe(263.58 nm,441.51 nm,370.79 nm)分别作为三种元素的内标谱线,使用内标法降低基体效应的影响。定标拟合系数R2分别为0.991 7、0.990 3和0.991 2,因此证明LIBS适用于对生铁中Si、Mn、Ti元素的准确同步定量检测。随后将取自高炉的铁样切割为两个圆形的铁块,用空间分辨的LIBS装置对样品表面进行面扫描分析并得出元素分布图,基于元素分布图识别出Si、Mn、Ti元素的偏析区域并计算最大正偏析度和负偏析度。该研究证明了LIBS用于同步检测生铁中Si、Mn、Ti元素偏析的可行性,同时也揭示了生铁中合金元素的偏析规律,有利于加深对凝固过程元素迁移和分布的理解和认识。 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱 面扫描 生铁 偏析
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激光改性硅酸盐玻璃表面局域制备金属铜层 被引量：6
3
作者 侯田江 艾骏 +1 位作者 刘建国 曾晓雁 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期176-180,共5页
为了实现普通硅酸盐玻璃表面的金属化,利用波长为355nm的脉冲紫外激光刻蚀粗化活化,并结合化学镀,在其表面局域制备出了导电金属铜层。研究了激光加工参量对玻璃表面微观形貌、粗糙度、刻蚀深度的影响规律,并在玻璃表面成功引入了钯元... 为了实现普通硅酸盐玻璃表面的金属化,利用波长为355nm的脉冲紫外激光刻蚀粗化活化,并结合化学镀,在其表面局域制备出了导电金属铜层。研究了激光加工参量对玻璃表面微观形貌、粗糙度、刻蚀深度的影响规律,并在玻璃表面成功引入了钯元素。结果表明,当第1次紫外激光扫描速率为200mm/s、脉冲频率为100k Hz、能量密度为27J/cm^2~37J/cm^2和填充间距在10μm左右时,玻璃表面可以获得的刻蚀深度在25μm^35μm之间,刻蚀区域的粗糙度Ra在6μm^7μm之间,此时玻璃不会开裂;而第2次激光的能量密度在9J/cm^2~11J/cm^2之间时(其余参量不变),钯元素的引入实现了化学镀铜,此时铜层和玻璃之间的平均结合强度可以达到10MPa以上,铜层的体积电阻率可以达到10^(-6)Ω·cm数量级。这是一种具有局域选择性、无需掩模、低成本、高结合强度和良好导电性的玻璃表面金属化工艺。 展开更多
关键词 激光技术 表面改性 脉冲紫外激光刻蚀 硅酸盐玻璃
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脉冲紫外激光和脉冲红外光纤激光表面改性对聚苯硫醚表面化学成分的影响 被引量：3
4
作者 陈婷 杜琦峰 +1 位作者 刘建国 曾晓雁 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期13-19,共7页
目的改善聚苯硫醚(PPS)表面的润湿性和吸附性等相关性能。方法选择了两种常用的激光器,即波长为355 nm的脉冲紫外激光和波长为1064 nm的脉冲红外光纤激光,在空气中对PPS进行了表面改性研究,探讨了两种激光的能量密度对改性后PPS表面化... 目的改善聚苯硫醚(PPS)表面的润湿性和吸附性等相关性能。方法选择了两种常用的激光器,即波长为355 nm的脉冲紫外激光和波长为1064 nm的脉冲红外光纤激光,在空气中对PPS进行了表面改性研究,探讨了两种激光的能量密度对改性后PPS表面化学成分的影响。结果两种激光在一定能量密度下对PPS进行表面改性后,X射线光电子能谱法(XPS)能检测到如C=O、COO—、C—O、—SO、—SO_2、—SO_4等新基团,这可能是由于改性时PPS表面发生了化学键断裂,并与空气中的含氧物种反应生成了新基团。此外还发现,两种激光作用后的PPS表面,化学成分相对含量的变化程度均随能量密度的增加而增加,但由于两种激光与PPS相互作用的方式不同,导致相同能量密度下,脉冲紫外激光作用后的PPS表面化学成分的变化程度比脉冲红外光纤激光作用后的PPS表面更大。结论脉冲紫外激光和脉冲红外光纤激光在一定能量密度下改性PPS表面,均能使其表面的化学成分发生变化。 展开更多
关键词 脉冲紫外激光 脉冲红外光纤激光 聚苯硫醚(PPS) 表面改性 化学成分
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脉冲紫外激光刻蚀聚苯硫醚表面形貌的演变规律
5
作者 陈婷 郑嘉怡 +2 位作者 杜琦峰 刘建国 曾晓雁 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期11174-11178,共5页
为拓宽聚苯硫醚(PPS)的应用范围,选用波长为355nm的纳秒脉冲紫外激光对其进行表面改性,详细探讨了激光脉冲能量密度和光斑搭接率对PPS表面微观形貌的影响规律,并利用扫描电镜和表面探针轮廓仪对其进行了表征。结果表明,随着激光能量密... 为拓宽聚苯硫醚(PPS)的应用范围,选用波长为355nm的纳秒脉冲紫外激光对其进行表面改性,详细探讨了激光脉冲能量密度和光斑搭接率对PPS表面微观形貌的影响规律,并利用扫描电镜和表面探针轮廓仪对其进行了表征。结果表明,随着激光能量密度的增加(搭接率不变),激光与PPS的相互作用由光化学作用为主转变为光热协同作用,PPS表面由孔洞结构逐渐转变为熔融状结构,且表面粗糙度呈现先增大后减小再持续增加的趋势;在激光能量密度一定时,由于横向与纵向搭接引起的热积累不同,横向搭接率的增加(纵向搭接率保持不变)将导致PPS表面逐渐汽化,产生横向沟槽结构;而纵向搭接的增加(横向搭接率保持不变)主要使PPS表面点阵或沟槽结构逐渐被熔融物覆盖。 展开更多
关键词 脉冲紫外激光 聚苯硫醚 表面刻蚀 微观形貌
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