纳秒激光诱导聚酰亚胺薄膜周期性结构的产生

• 作者: 林素颖 廖小杰 韩冰
• 来源期刊: 红外与激光工程
• 学科: 工学
• 关键词: 激光诱导表面周期性结构 聚合物薄膜 纳秒激光 表面改性
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 特约专栏-激光技术及其应用|Special issue-Laser technology and its application
• 页码范围: 94-100
• 页数: 7页
• 分类号: TN249
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/IRLA20210911

摘要

采用波长为355 nm、脉宽为7 ns、重复频率为1 Hz的线性偏振激光在聚酰亚胺薄膜表面制备了微米量级的周期性表面结构,并讨论了激光参数对条纹形貌的影响.实验发现,周期性结构的产生存在一定的能量密度阈值和脉冲个数阈值,当激光能量密度范围在54～586 mJ/cm2,脉冲个数在1～50时,能在聚合物薄膜表面产生周期为4～6.65 μm的规整条纹结构.在保持激光能量密度不变的情况下,增加脉冲个数,或者保持脉冲个数不变,增大入射到材料表面的激光能量密度,都能引起条纹周期增大,并且根据实验结果,随着脉冲个数的增加,烧蚀坑的深度增加,LIPSS能持续出现在坑底.此外,为分析周期性结构形成的可能原因,通过对热传导模型的建立讨论了当周期性结构形成时材料历经的物理状态.文中的相关研究结果对基于LIPSS实现的材料表面润湿性、摩擦力学、光学特性的改善提供了一定的研究基础.