纳秒激光辐照诱导非晶碳表面形成微纳米多层结构的方法技术

本发明专利技术涉及一种纳秒激光辐照诱导非晶碳表面形成微纳米多层结构的方法，属于激光表面改性技术领域。该方法为：将抛光后的非晶碳样品使用无水乙醇进行超声清洗；将纳秒光纤激光器产生的激光由振镜系统进行光路转换与聚焦，之后垂直入射在非晶碳样品表面；控制激光脉冲的辐照时间和能量密度，利用激光的材料去除作用与光的干涉作用在非晶碳表面制备微纳米多层结构。所述的微纳米多层结构包括微米级类酒窝状结构和纳米级同心环状结构。本发明专利技术提供的方法简单、高效，形成的表面微结构规整且层次分明，为高效、大面积制备非晶碳表面微纳米多层结构提供了可行方法，在模具成型、表面润湿性、光学特性以及催化特性调节等领域有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
纳秒激光辐照诱导非晶碳表面形成微纳米多层结构的方法
本专利技术涉及激光表面改性
，特别涉及一种纳秒激光辐照诱导非晶碳表面形成微纳米多层结构的方法。本专利技术可应用于模具成型、表面湿润性、光学特性以及催化特性调节等领域实现微/纳米多层结构加工。
技术介绍
非晶碳是一种由SP2杂化原子组成的非晶结构，具有各向同性的物理化学性能，与此同时它也具有炭材料共有的特性，如良好的热稳定性、耐磨性、化学惰性等。此外，非晶碳还具有优良的力学性能如较高的硬度和杨氏模量等。由于这些特性，非晶碳被广泛用作精密玻璃仪器和金属的热压成型模具材料。目前，用于非晶碳的加工方法有等离子反应刻蚀、聚焦离子束铣削、聚合物成型碳化、激光微铣削等。通过上述几种加工方法虽然已成功制备出微纳米级别的非晶碳模具，但上述方法制备过程比较繁琐，形成的结构比较简单一，难以实现微纳米复合结构的加工。例如，KarinPrater在2016年《OpticalMaterialsExpress》第6卷3407-3416（Micro-structuringofglassycarbonforprecisi本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳秒激光辐照诱导非晶碳表面形成微纳米多层结构的方法，其特征在于：通过控制纳秒激光脉冲的辐照时间和能量密度，在空气中对非晶碳表面进行点辐照，利用激光的材料去除作用与光的干涉作用在非晶碳表面制备微纳米多层结构，包括以下步骤：/n步骤一、将抛光后的非晶碳样品使用无水乙醇进行超声清洗、干燥，得到预处理的非晶碳样品；/n步骤二、将纳秒光纤激光器产生的激光由振镜系统进行光路转换与聚焦，之后垂直入射在步骤一所得的非晶碳样品表面；通过控制纳秒激光脉冲的辐照时间和能量密度，利用激光的材料去除作用与光的干涉作用在非晶碳表面制备微纳米多层结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种纳秒激光辐照诱导非晶碳表面形成微纳米多层结构的方法，其特征在于：通过控制纳秒激光脉冲的辐照时间和能量密度，在空气中对非晶碳表面进行点辐照，利用激光的材料去除作用与光的干涉作用在非晶碳表面制备微纳米多层结构，包括以下步骤：
步骤一、将抛光后的非晶碳样品使用无水乙醇进行超声清洗、干燥，得到预处理的非晶碳样品；
步骤二、将纳秒光纤激光器产生的激光由振镜系统进行光路转换与聚焦，之后垂直入射在步骤一所得的非晶碳样品表面；通过控制纳秒激光脉冲的辐照时间和能量密度，利用激光的材料去除作用与光的干涉作用在非晶碳表面制备微纳米多层结构。


2.根据权利要求1所述的纳秒激光辐照诱导非晶碳表面形成微纳米多层结构的方法，其特征在于：步骤一中所述的超声清洗的清洗温度为50-60℃，清洗时间为4-6min，并在空气中自然干燥。


3.根据权利要求1所述的纳秒激光辐照诱导非晶碳表面形成微纳米多层结构的方法，其特征在于：步骤二...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄虎，王超，钱永峰，崔明明，洪婧，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22