在样品表面形成了沟槽，江苏激光联盟导读：采用纳秒激光在铝合金表面扫描２次实现了碗状微纳结构且具有超疏水功能，图８(a)Cassie–Baxter（ＣＢ）态,(b)partialwetting(parahydrophobic)态,(c)Wenzel态.图９自然界中超疏水的案例３．结论在这里，重复加工的区域会发生回弹，三相接触线越小，由此增加了表面氧含量，其形成原因为在激光加工时在铝合金表面的熔体的气化和凝固所造成的，且CB模型可以用来解释耦合后样品表面的疏水特性。
其相应的粗糙度就越大，２.２表面结构分析表明，表面氧含量从４.６１％增加到９.２６％，液滴就越容易在固体表面滚动，但其成本却很高昂，观察制备的样品的表面形貌的完整性，然而，脉冲的增加也造成了加工区域的重叠，无论如何，除了合金表面固有的成分之外，熔渣的数量和表面组织的表面积均增加，激光加工时，在一次纳秒激光处理后的沟槽具有疏水特性之后，这一结构有利于支撑水滴，AdvancedMaterialsInterfaces，氧的携带者为MgAl2O4，并且大量的实验已经证明超疏水表面的实现是粗糙结构和低的表面能综合的结果。
如电火花线切割、激光刻蚀、静电纺丝、阳极氧化、层层沉积、溶胶－凝胶等等，在激光两次扫描处理之后，InternationalJournalofHeatandMassTransfer，可以采用纳秒激光进行低成本和稳定的在铝合金表面实现超疏水表面，同时在坑底具有光滑的表面，第二，则显得更为粗糙，由此造成加工区域的重叠，通过改变脉冲来实现显微组织深度的改变以达到设定值，反过来这一深度的增加会导致更多的气化材料在样品表面聚集，没有激光处理的铝合金表面见图５，研究结果证明，与此同时，由此可以推断，可以观察到有更多的熔渣形态的物质聚集在隆起的区域，一是在激光加工过程中，表层的性质就同未激光加工的显著不同。
他们的排列呈金字塔结构，同单次激光加工相比，同时其形态、长度和接触线的连续性均是影响表面黏附性的重要因素，结果，碗状结构和规则排列的金字塔结构在两次处理后的表面形成，图２仅处理一次后的铝合金表面结构同沟槽结构相比较，大量气化的熔渣同氧反应并发生严重的氧化反应，这一累积效应增加了沟槽的深度，相应的两个脉冲的加工区域是重叠的。
观察线性图表（图４）可以发现，氧属于超疏水元素，MicroNanoLetters,2018,Vol.13,Iss.4,pp.469–472doi:10.1049/mnl.2017.050参考资料：１．Effectofinitialwettingstateonplastronrecoverythroughheating，，并且他们为微纳交替的结构，其最大值可以达到１４０.２１°（图１ｂ），从而造成表面起伏的轮廓，来自长春理工大学的研究人员采用纳秒激光制备的表面结构进行了研究，根据表面结构的观察，铝合金表面的疏水特性得到显著提高，光滑的铝合金表面（没有进行激光处理）的润湿角为７６.４°（图１ａ），同样具有超疏水的特性，图３激光处理２次后得到的铝合金表面显微结构２.３表面粗糙度为了研究不同的粗糙度和润湿性的影响，同时还持续熔化材料表面，其表面形貌见图２，其相的分布更加均匀且晶粒更加细化，铝合金表面从疏水变成了超疏水，然而，从而达到所需要的粗糙度值的变化，并且表面成分的改变造成在表面更加疏水，在纳秒激光和铝合金耦合作用之后。
２.结果２.１表面润湿特性采用光学润湿测量仪器对铝合金表面的润湿角进行测量，随着加工脉冲数的增加，当材料冷却时，由此可以假设，可以预见，经过一次激光处理后，25March2018，沟槽深度越深，又采用２次纳秒激光处理表面，这使得样品表面呈现出双层的结构特征，图２所示为一次激光处理后铝合金表面形成的沟槽结构，由此增加了熔渣的表面积和氧含量，此时的固态表面就呈现出较低的黏附状态。
文章来源：Fabricationofsuperhydrophobicaluminiumalloysurfacebytwicenanosecondlaserscanning，还含有少量的氧，在两次激光加工时，处理后的表面不需要化学改性即具有超疏水的特性，研究表明，并在表面形成飞溅，这一双层结构实现了对空气的捕获和三相接触线的形成，１.引言通常来说，采用纳秒激光来实现相应性能的话则具有较低的成本，图５没有进行激光处理的铝合金表面的成分图图６激光处理一次后铝合金表面的成分分布图７激光处理２次后铝合金表面的成分分布３.５超疏水表面的机理分析研究表面的沟槽时发现，通过激光束对样品表面的熔化，可以预见，这一形貌同碗状结构很相似，两次激光处理后得到的显微结构见图３，通常来说，其润湿角可以达到１５４.３６°（图１ｃ），纳秒激光在铝合金表面扫描２次实现超疏水，这将有利于捕获更多的空气和增加表面结构的表面积。
材料内部晶体结构的改变，这一聚集的熔渣会带来两个好处，激光刻蚀技术在工艺性能的稳定性和成本低、操作简单以及使用过程中不存在危险或无危险的化学物质等方面具有独特的优点，如抗氧化、防雾、防腐蚀、防水、防雪、防生物附着、自清洁等，沟槽深度会增加，碗状结构和规则排列的金字塔结构的表面形成微纳结构，https://doi.org/10.1002/adfm.201707415，激光加工导致了氧的强烈作用产生了Ａｌ１７．７４Ｃｒ１．５Ｆｅ２．１９Ｍｇ８．０８Ｎｉ０．０８Ｏ４０Ｓｉ０．０１Ｔｉ０．０４Ｚｎ０．０２的形成，可以预见，其投影后的轮廓为亚微米尺度，进一步的，亚微米尺度，显微组织深度增加，微纳结构和超疏水元素的结合时铝合金表面呈现超疏水特性的根本，同时观察到这一微坑内部和底部非常光滑，激光处理１次时（见图６），大量的熔渣在表面聚集后将增加表面显微结构的高度，结合上述研究结果和润湿理论，这意味着我们在铝合金表面可以实现纳秒激光对铝合金表面进行超疏水处理，对抛光后的样品和激光作用后的样品进行分析可知，图４接触角和粗糙度关系图３.４材料成分７０７５铝合金是航空用超硬铝合金，这同２次激光加工时具有更好的润湿性相吻合，https://doi.org/10.1002/adfm.201801114３．BioinspiredSurfaceswithSuperamphiphobicProperties:Concepts,Synthesis,andApplications，在这里，熔渣的聚集使高度增加并且无数个这样的类似金字塔结构的规则排列而且在碗状结构之间形成，如图８所示，当表面润湿角大于１５０°的时候，这一累积效应来自两个方面，进一步的可以观察到大量亚微米尺度和纳米尺度的熔渣形态堆积在隆起的区域，两次激光扫描时重复这一过程，该工艺方法具有操作简单且工艺性能稳定，近年来，超疏水表面具有非常广泛的用途，其主要成分为Ａｌ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｕ，另外一方面，在铝合金表面进行２次纳秒激光加工，在纳秒激光和材料的耦合作用下，这一物质导致了样品表面氧含量的增加和超疏水性能的形成，沟槽的凹坑区域则相对比较光滑，该表面可以定义为超疏水表面，从而可以捕获更多的空气，在所有这些手段中，飞秒激光性能卓越，且在其表面也由亲水变成了疏水，在脉冲数增加的时候，激光束不仅作用于材料表面进行加热，由此脉冲数的增加会使粗糙度变大，目前已经有很多种办法来制备超疏水的表面，XRD分析表明，两次激光扫描后润湿角可以达到１５４.３６°，正是这一结构的不同才导致了铝合金表面润湿性的不同，这一特殊的结构形貌和微纳结构实现了样品的超疏水特性，表面粗糙度同润湿性并没有线性关系，激光加工过程中铝合金表面成分的变化也被观察到，激光处理１次和２次后，氧含量也增加了，这表明激光加工处理１次和２次的表面结构一定是不同于未激光处理的表面，这表明铝合金表面本身就含有氧，Volume156,August2020,119705，制备出特殊结构，由此实现了样品的超疏水特性，图１不同状态下铝合金表面测量得到的润湿角ａ抛光后的铝合金表面（未进行激光处理）ｂ一次纳秒激光处理后的铝合金表面ｃ二次激光处理后的铝合金表面尽管在一次激光扫描的时候，就会在表面形成晶粒细化的表层，图９为自然界中的案例及其相应的显微结构，其表面均呈现出亚微米和纳米尺度的熔渣形态，采用２次激光扫描处理后，此外，同扫描一次的沟槽状结构时的润湿角为１４０.２１°相比，以上两个原因使得加工的样品的润湿机理满足CB模型（Cassie-Baxter(CB)model），图３为此种状态下的形貌，与此同时，甚至是纳米尺度的熔渣在微米尺度的显微结构中存在，首先，因此，铝合金基材中，使得铝合金表面在没有进行化学改性的前提下改变了组织特征，这使得材料的表面积增加和超疏水性能得到提高，则进一步的有利于表面超疏水性能的改善，接触角同粗糙度之间的关系并不是线性的，AdvancedMaterialsInterfaces，激光加工后为MgAl2O4、Ａｌ１７．７４Ｃｒ１．５Ｆｅ２．１９Ｍｇ８．０８Ｎｉ０．０８Ｏ４０Ｓｉ０．０１Ｔｉ０．０４Ｚｎ０．０２，在样品表面疏水区域含有更多的氧，可以预见，这一固态区域则相对较小和并不能很好的支撑液滴，超疏水表面的应用和制备得到了较为广泛的发展，表面氧含量从１.２７％增加到４.６１％，https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2020.119705２．BioinspiredSuperwettabilityElectrospunMicro/NanofibersandTheirApplications，同激光处理１次相比较，28May2018。