ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 4 2024 220 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ваний влияния параметров лазерного излучения на структурно-фазовое состояние и свойства модифицированной поверхности металлических материалов. Целью настоящей работы является исследование гидрофильности поверхности никелида титана и стали после УФ-лазерной обработки. Задачей исследования является проведение сравнительного анализа краевого угла смачивания, структуры, топографии, фазового и химического состава поверхности образцов из никелида титана и стали до и после лазерного воздействия при изменении продолжительности воздействия. Методы исследований Для исследования были взяты экспериментальные образцы в виде пластин с размерами 10×10×1,5 мм (длина × ширина × толщина) из сплава на основе никелида титана TiNi (ТН-10), разработанные в НИИ медицинских материалов и имплантатов с памятью формы (г. Томск) (условное обозначение – TiNi) и нержавеющей стали 12Х18Н9Т (ГОСТ 5632–72; условное обозначение – сталь). Образцы предварительно шлифовали на SiC-шлифовальной бумаге различной зернистости Р600…2500 (ISO6344), а затем до глянца полировали алмазными пастами АСМ или АСН 3/2, 2/1, 1/0. Для удаления загрязнений ПАВ после полировки образцы промывали в ультразвуковой ванне (VGT-1620QTD, Китай) последовательно в спирте и ацетоне в течение 10 минут. Ультрафиолетовую лазерную обработку проводили на воздухе при нормальном атмосферном давлении и комнатной температуре (22 ± 3 °С). Экспериментальные образцы подвергали воздействию излучения 4-й гармоники Nd:YAG лазера Q-smart 850 (Quantel, Франция) на длине волны 266 нм, длительность импульсов составляла ~5 нс, частота следования импульсов – 10 Гц. Принципиальная схема лазерного воздействия приведена на рис. 1, а. Воздействие на материал осуществляли стационарно, без перемещения образца и пучка, при постоянной плотности энергии излучения, равной 0,1 Дж/см2, а продолжительность воздействия изменяли от 10 до 600 с. Площадь воздействия на поверхность экспериментальных образцов ограничивалась диаметром лазерного пучка d = 0,5 см (рис. 1, б). а б Рис. 1. Схема УФ-лазерной обработки поверхности образцов Fig. 1. Experimental scheme of UV laser treatment on the sample surface До и после УФ-лазерной обработки определяли смачиваемость поверхности материалов методом лежащей капли тестовых жидкостей (деионизированная вода, глицерин) с известными свойствами поверхностной энергии по краевому (контактному) углу смачивания. Измерение краевого угла смачивания осуществляли с помощью фотофиксации капли на поверхности материала. Для этого каплю жидкости объемом 3 мкл из микропипетки наносили на горизонтальную поверхность металлического материала, после чего каплю фотографировали так, чтобы оптическая ось совпадала с плоскостью поверхности материала с каплей. На полученных фотографиях измеряли высоту h и длину базовой линии 2r капли (рис. 2), по которым полуугловым методом по приведенным ниже формулам рассчитывали краевой угол смачивания (Θ): 1 1Þ=Þtg / h r − Θ ; (1)
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1