基于纳秒激光的金属表面百纳米量级微纳结构制备方法技术

本发明专利技术提出了一种基于纳秒激光的金属表面百纳米量级微纳结构制备方法，包括：紫外纳秒激光直接垂直入射到单面抛光的304不锈钢材料表面，在表面形成小周期的纳米结构，所述周期性结构的大小和深度可以通过改变入射激光的能量密度、脉冲个数和环境介质来调控。通过本发明专利技术在304不锈钢表面制得的纳米结构满足工业大规模表面加工所需的低成本的要求，并且可以改变材料的光学特性、摩擦特性和润湿特性等。等。等。

【技术实现步骤摘要】
基于纳秒激光的金属表面百纳米量级微纳结构制备方法


[0001]本专利技术涉及304不锈钢材料表面周期性结构制备及调控技术，具体为一种基于纳秒激光的金属表面百纳米量级微纳结构制备方法。

技术介绍

[0002]制造材料表面周期结构的现有技术多为机械加工、剪切干涉、激光写直方法等传统工艺。这些传统工艺中机械加工方法需要刀具与材料直接接触，这就不可避免的产生严重的刀具磨损问题，且机械加工产生的周期性结构通常最小只能在微米量级。剪切干涉法要求多束激光不沿同一传播路径照射在材料表面的同一位置，且要有相同的偏振方向，此时入射的不同激光束在空间能够发生干涉现象。该方法光路的设计较为复杂，对相关器件的精密调整也有很高的要求。由于纳秒激光加工热影响区大，金属等材料表面制备微结构通常采用超短脉冲激光直写技术，但这些激光的设备成本高昂、操作方法复杂。激光写直方法通常需要保护气体，且激光直写、机械加工的方法需要逐点加工，加工效率低，因此不适合工业大规模生产。
[0003]目前，能实现金属表面百纳米量级的周期结构的常用手段就是通过光刻技术，其包含了涂胶、前烘、自对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于纳秒激光的金属表面百纳米量级微纳结构制备方法，其特征在于，具体步骤为：对304不锈钢材料进行预处理，具体为：利用丙酮溶液去除单面抛光的304不锈钢材料表面的油脂，并利用超声波清洗机对304不锈钢材料进行深层清洁；将介质和304不锈钢通过透镜安装座整合到一起，且304不锈钢抛光面与介质接触，由纳秒激光器发出的紫外脉冲激光依次经过光阑、半波片、偏振分光棱镜、凸透镜、凹透镜、介质，垂直入射到304不锈钢材料表面；纳秒激光器发送设定脉冲个数的紫外脉冲激光，在304不锈钢抛光面形成周期性条纹结构。2.根据权利要求1所述的基于纳秒激光的金属表面百纳米量级微纳结构制备方法，其特征在于，入射激光为线偏振光，脉宽为7ns。3.根据权利要求1所述的基于纳秒激光的金属表面百纳米量级微纳结构制备方法，其特征在于，入射激光为紫外波段，波长为355nm。4.根据权利要求1所述的基于纳秒激光的金属表面百纳米量级微纳结构制备方法，其特征在于，所述介质为不与304不锈钢材料发生化学反应的液体或气体。5.根据权利要求1或4所述的基于纳秒激光的金属表面百纳米量级微纳结构制备方法，其特征在于，所述介质为空气或者无水乙醇。6.根据权利要求1所述的基于纳秒激光的金属表面百纳米量级微纳结构制备方法，其特征在于，所述凸透镜的焦距为f1＝50mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘燕峰，韩冰，曹思琪，卢奕扬，刘延硕，王仁杰，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：