激光与红外

作者：王会

单位：1.湖北工业大学机械工程学院,超快激光加工研究中心,湖北 武汉 430068；2.湖北工业大学机械工程学院,现代制造质量工程湖北省重点实验室,湖北 武汉 430068；

关键词：飞秒激光;周期性表面;304不锈钢;微纳结构

随着生物表面微纳结构研究的深入,不锈钢表面的仿生性能成为研究热点。飞秒激光因其高效加工特点,在制备微纳结构中展现独特优势。本文探讨了不同波长(1030nm和515nm)飞秒激光在304不锈钢表面制备周期性表面结构(LIPSS)的效果及形成机制对加工质量与均匀性的影响,研究了激光能量密度和光斑重叠率对LIPSS形成和表面粗糙度的影响。使用原子力显微镜测量不同波长下LIPSS均匀性较好的表面深度,并借助ImageJ软件分析均匀性。结果显示,1030nm波长下,能量密度为141J/cm2和重叠率55时,LIPSS周期为630±50nm,深度为187±20nm,DSOA为7°,条纹方向垂直于激光偏振；而在515nm波长下,能量密度为104J/cm2、重叠率55时,LIPSS周期为208±40nm,深度为148±20nm,DSOA为95°,条纹方向与激光偏振平行。本研究为利用飞秒激光在304不锈钢表面制备LIPSS提供了理论基础和实践意义,有助于拓展不锈钢应用领域。

来源：2025年第8期

《激光与红外》期刊编辑部

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