Study of surface hydrophilicity of metallic materials modified by ultraviolet laser radiation

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 4 2024 226 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Рис. 7. Рентгенограмма образцов стали до (а) и после УФ-лазерной обработки в течение 60 с (б), 420 с (в) и 600 с (г) Fig. 7. XRD patterns of steel specimens before (a) and after UV laser treatment for 60 (б), 420 (в) and 600 s (г) Оксидные фазы, идентифицируемые на поверхности образца никелида титана после длительной лазерной обработки, вероятнее всего, присутствуют и на поверхности как исходного образца, так и образцов с небольшой продолжительностью лазерного воздействия, о чем свидетельствуют данные по содержанию кислорода на поверхности, полученные с помощью ЭДС. По-видимому, небольшая толщина окисной пленки (не более 20 нм в соответствии с [41–43]) и незначительное количество оксидов, не превышающее 3%-го порога чувствительности метода рентгеновской дифракции, не позволяют выявить оксиды на поверхности никелида титана методом РФА. На рентгенограммах стали (рис. 7) до и после лазерной обработки зафиксированы только фазы, идентифицируемые как аустенит и феррит железа в соотношении 75:25. Даже при УФ-лазерной обработке в течение 600 с не удалось выявить фаз, принадлежащих оксидам, методом РФА в стальных образцах, что также может быть обусловлено ограничениями метода рентгеновской дифракции. Предполагается, что выявленные поверхностные изменения исследуемых материалов в результате лазерного воздействия повлияют на свободную поверхностную энергию. На рис. 8 приведены зависимости свободной поверхностной энергии для никелида титана (рис. 8, а) и стали (рис. 8, б) от продолжительности УФлазерного воздействия. Для обоих материалов с увеличением продолжительности УФ-лазерного воздействия наблюдается значительный рост свободной поверхностной энергии. а б Рис. 8. Свободная поверхностная энергия γs и ее составляющие (полярная γp и дисперсная γd) TiNi (а) и стали (б) в зависимости от продолжительности УФ-лазерной обработки Fig. 8. Free surface energy γs and its components (polar γp and dispersed γd) of TiNi (a) and steel (б) vs the duration of UV laser treatment

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1