激光与红外

作者：王鑫东，项煜程，常义浩，崔静，杨广峰

单位：中国民航大学 航空工程学院，天津 300300；

关键词：激光微织构;水热法;多级结构;非牛顿流体;撞击动力学

基金：结冰与防除冰重点实验室开放课题项目（No.IADL20230111）；天津市科技计划项目多元投入重点项目（No.23JCZDJC00110）；国家自然科学基金委员会与中国民用航空局联合资助项目（No.U2333205）；中国民航大学大学生创新创业项目（No.IECAUC2024016）；天津市研究生创新项目（No.2023YJSKC01010）资助。

本文以航空用材TC4为实验基材，采用激光微织构和水热法相结合的耦合制备工艺，构建制备具有多级微纳结构的超疏水表面，并研究具有高粘度的非牛顿流体液滴在多级超疏水表面撞击过程的动力学行为特性。实验结果表明：纳秒激光加工制备微米级一级结构表面，水热法在十六烷基三甲氧基硅烷修饰条件下表面可生长出纳米针状二级结构表面；水热法在激光微织构表面成功构建纳米针阵列，EDS分析显示Ti氧化物占比达268，多级微结构接触角达143°，较单一激光处理表面70°提升73°；多级微结构表面通过协同调控表面化学组分与微结构，实现了优异的动态疏水性能，牛顿液滴在多级表面完成一次触底回弹，非牛顿流体在多级表面以类球体形式存在，展现出良好的去浸润效果和低粘附性，多级微结构通过钉扎和脱钉效应，实现快速去浸润。

来源：2026年第3期

《激光与红外》期刊编辑部

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