张永辉,杨逍潇,杨 鑫,刘江文
(广东工业大学省部共建精密电子制造技术与装备国家重点实验室,广州510006)
表面微织构是指在材料表面上通过各种科学的手段制备具有不同形状、比例和特性的结构。随着科学研究的不断深入和发展,使得具有微纳结构的非光滑功能表面在润湿性能、光热性能、摩擦性能以及涂层粘合性能等方面展现出了极大的优势。因此,功能性微结构表面的研制对生物医学、航空航天和其他高端制造领域关键技术的研发至关重要。目前,市场上用于加工和生产材料微织构表面的途径主要有以下几类:微细电解技术[1]、UVLIGA技术[2]、压印法[3]和毛化技术[4-6]。前三者均可在材料的表面实现排列规则的微结构,但是过程较为复杂,生产成本高,并且加工效率低下。制备功能化的微结构表面毛化技术手段主要包括激光束毛化、电子波束毛化和电火花束毛化。就目前而言,毛化技术是制备高质量表面微结构的常用技术方法。
激光毛化技术的工作原理是利用高频脉冲激光使样件表面材料达到熔化或汽化状态,进而在样件表面加工出微结构。该技术具有良好的可控性,制备所得工件的表面微观结构较为规整,且在较大范围内其单位长度内的点蚀坑数量和表面粗糙度均可调整,再现性好,但是激光加工设备价格昂贵,不适合进行大规模推广和投入生产[7]。电子束毛化技术虽然是工业制造上最新的发展成果,但是它尚未实现工业化生产。……