利用飞秒激光制备低碳钢多功能表面的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用飞秒激光制备低碳钢多功能表面的方法，按照以下步骤进行：首先，对低碳钢原料依次进行切割、打磨和抛光，得到低碳钢样片；然后，采用去离子水和无水乙醇依次对低碳钢样片的表面进行超声清洗；再调整聚焦透镜的位置，使飞秒激光经聚焦透镜作用于低碳钢样片的表面；最后，调整飞秒激光加工参数，获得具有超疏水彩色表面或者超疏水低反射表面的低碳钢样片。采用以上方法，不仅能够获得具有超疏水彩色表面或者超疏水低反射表面的低碳钢，结构稳定可靠，而且制备工序简单、可控性强、重复性良好。

Method of preparing multifunction surface of low carbon steel by femtosecond laser

The invention discloses a method for preparation of low carbon steel by femtosecond laser multi surface function method, in accordance with the following steps: first, followed by cutting, grinding and polishing materials of low carbon steel, low carbon steel samples obtained; then, using deionized water and ethanol in the surface of low carbon steel samples by ultrasonic cleaning; adjustment the position of the focus lens and the focusing lens surface by femtosecond laser in low carbon steel samples; finally, adjust the femtosecond laser processing parameters, with low carbon steel samples of super hydrophobic surface or color super hydrophobicity and low reflective surface. The above methods can not only acquire low carbon steel with super hydrophobic color surface or super hydrophobic and low reflective surface, but also have stable and reliable structure, and the preparation process is simple, controllable and reproducible.

【技术实现步骤摘要】
利用飞秒激光制备低碳钢多功能表面的方法
本专利技术属于金属表面改性
，具体涉及一种利用飞秒激光制备低碳钢多功能表面的方法。
技术介绍
低碳钢(尤其是Q235普通碳素结构钢)价格低廉，具有良好的综合力学性能和机械性能，广泛应用于军事及民用
随着“一带一路”和“中国制造2025”概念的提出，各行各业对低碳钢需求前景广阔。对低碳钢进行表面改性(例如光学改性、润湿性能改性等)，制备低碳钢多功能表面，将成为国内外研究热点。这种低碳钢的多功能表面可以用于隐身技术、色彩防护技术、太阳能、产品防伪、生物探测器、装饰装潢，光电子及生物医药等领域。我们希望能够对低碳钢表面的润湿性能改性而形成超疏水表面(静态接触角大于150°)。既可用于石油及牛奶输送管道，实现大幅减阻的效果，并能够保持管道的洁净；又可用于高寒或多雨地带建筑物的防水及防积雪，船舶与飞行器的减阻与提速等。我们还希望能够对低碳钢表面的光学改性而形成光吸收表面或彩色表面。其中，低碳钢通过其光吸收表面既可消除杂散光，从而提高探测器的分辨率，又可吸收雷达波，从而赋予潜艇与飞行器隐身功能，可提高热光伏电池的热电转换效率等。另外，低碳钢通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用飞秒激光制备低碳钢多功能表面的方法，其特征在于，按照以下步骤进行：S1：对低碳钢原料依次进行切割、打磨和抛光，得到低碳钢样片；S2：采用去离子水和无水乙醇依次对低碳钢样片的表面进行超声清洗；S3：调整聚焦透镜的位置，使飞秒激光经聚焦透镜作用于低碳钢样片的表面，并使低碳钢样片放置于聚焦透镜的焦前；S4：调整飞秒激光加工参数，获得具有超疏水彩色表面或者超疏水低反射表面的低碳钢样片。

【技术特征摘要】
1.一种利用飞秒激光制备低碳钢多功能表面的方法，其特征在于，按照以下步骤进行：S1：对低碳钢原料依次进行切割、打磨和抛光，得到低碳钢样片；S2：采用去离子水和无水乙醇依次对低碳钢样片的表面进行超声清洗；S3：调整聚焦透镜的位置，使飞秒激光经聚焦透镜作用于低碳钢样片的表面，并使低碳钢样片放置于聚焦透镜的焦前；S4：调整飞秒激光加工参数，获得具有超疏水彩色表面或者超疏水低反射表面的低碳钢样片。2.根据权利要求1所述的利用飞秒激光制备低碳钢多功能表面的方法，其特征在于：步骤S4中，调整飞秒激光加工参数，使低碳钢样片表面的微纳结构深度为0.1μm～0.8μm，获得超疏水彩色表面，该超疏水彩色表面具有至少两种颜色。3.根据权利要求1所述的利用飞秒激光制备低碳钢多功能表面的方法，其特征在于：步骤S4中，调整飞秒激光加工参数，使低碳钢样片表面的微纳结构深度为1μm～3μm，获得超疏水低反射表面，该超疏水低反射表面为黑色。4.根据权利要求3所述的利用飞秒激光制备低碳钢多功能表面的方法，其特征在于：所述超疏水低反射表面在200nm～1200nm的波段反射率低于0.01％。5.根据权利要求1～4中任一项所述的利用飞秒激光制备低碳钢多功能表面的方法，其特征在于：步骤S4中...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚彩珍，袁晓东，叶亚云，王静轩，贾宝申，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：四川,51