Obrabotka Metallov 2025 Vol. 27 No. 4

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 27 No. 4 2025 265 MATERIAL SCIENCE приводит к увеличению смачиваемости. Это, в свою очередь, способствует усилению таких функциональных характеристик, как адгезия, биосовместимость и клеточная пролиферация [26, 27]. На рис. 6 представлены зависимости свободной поверхностной энергии и ее составляющих от длины волны УФ-лазерного излучения и скорости сканирования при обработке поверхности образцов TiNi. После воздействия ультрафиолетового лазерного излучения на поверхность TiNi происходит изменение баланса между дисперсионной γd и полярной γp составляющими поверхностной энергии. Наблюдается более чем двукратное уменьшение дисперсионной компоненты и значительный рост полярной. При снижении скорости сканирования в процессе УФ-лазерной обработки значение дисперсионной составляющей остается практически неизменным и не превышает 10 мДж/м², в то время как полярная составляющая увеличивается в 5–7 раз. Этот эффект обусловлен главным образом окислением поверхности TiNi, происходящим в процессе лазерной обработки, что приводит к увеличению содержания кислорода и формированию полярных оксидных групп на поверхности, усиливающих полярную составляющую поверхностной энергии и повышающих гидрофильность материала. Более того, можно предположить, что при УФ-лазерной обработке происходит сдвиг поверхностного электрического потенциала образцов TiNi в положительную область. В результате молекулы поверхностно-активных веществ из окружающей среды адсорбируются на модифицированную поверхность таким образом, что их гидрофильные полярные группы, несущие положительный заряд, ориентируются от поверхности, а углеводородные радикалы, проявляющие гидрофобные свойства, обращены к металлу. Именно эта переориентация адсорбированного слоя может объяснять резкое увеличение полярной составляющей поверхностной энергии [28]. Сравнительный анализ режимов обработки показал различия в воздействии УФ-лазерного излучения с длиной волны 266 и 355 нм на поверхность образцов TiNi. При длине волны 355 нм наблюдается зависимость свободной поверхностной энергии от скорости сканирования: с ее уменьшением значение поверхностной энергии возрастает. При длине волны 266 нм поверхность демонстрирует иное поведение: даже при максимальной скорости сканирования (V = 5000 мкм/с) поверхностная энергия увеличивается приблизительно в 2 раза по сравнению с исходным состоянием. При дальнейшем снижении скорости сканирования свободная поРис. 6. Свободная поверхностная энергия γtotal и ее составляющие (полярная γp и дисперсионная γd) образцов TiNi до и после УФ-лазерной обработки c разными параметрами Fig. 6. Surface free energy (γtotal) and its components (polar γp and dispersive γd) of TiNi specimens before and after UV laser treatment with diff erent parameters

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1