刀具表面飞秒激光微纳跨尺度织构及其抗磨损机理研究

项目名称： 刀具表面飞秒激光微纳跨尺度织构及其抗磨损机理研究

项目编号： No.50905138

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 王文君

作者单位： 西安交通大学

项目金额： 20万元

中文摘要： 在航空航天、能源等领域使用的高温铝合金零部件等难加工材料的高速切削过程中刀具的早期磨损并不鲜见，已成为影响装备制造业发展的重要问题。因此，探索适用于铝合金等难加工材料高速切削的新型刀具，具有广阔的应用前景。本课题在传统刀具涂层材料研究范畴之外，提出采用飞秒激光涂层表面微米到纳米级跨尺度复合织构化改善刀具摩擦特性的新技术，通过涂层技术与织构技术的结合提高刀具的抗磨损性能。本项目将揭示飞秒激光作用下材料的原子/分子迁移机制、晶格结构改变规律以及材料表面纳米结构的形成机制，探索微/纳跨尺度结构的飞秒激光高效加工工艺；揭示刀具涂层材料各组分在超短脉冲激光作用下的能量吸收机制和相变机理；研究两步复合涂层刀具织构化工艺方法；探索微/纳表面织构化及其尺度效应对不同润滑状态下刀具抗磨损性能的影响规律及其内在机理，最终实现对刀具表面最优织构化以提高其使用寿命的目的。

中文关键词： 超快激光；纳米结构；微纳织构；薄膜材料；摩擦特性

英文摘要：

英文关键词： Ultrashort laser；Nano-structures；Micro-/nano-textures；Film material；Tribological properties