Obrabotka Metallov 2025 Vol. 27 No. 4

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 27 No. 4 2025 267 MATERIAL SCIENCE ности TiNi. Наибольшее снижение контактного угла смачивания до ~11° было достигнуто при использовании излучения с длиной волны 266 нм, тогда как при обработке лазерным излучением 355 нм угол уменьшается ~25° (V = = 200 мкм/с). Установлено, что наблюдаемое значительное повышение гидрофильности образцов TiNi обусловлено обогащением приповерхностного слоя кислородом, формированием оксидных фаз и, как следствие, значительным увеличением свободной поверхностной энергии за счет резкого роста полярной составляющей. Таким образом, УФ-лазерная обработка с длиной волны 266 нм вызывает более значительные изменения морфологии и свойств поверхности сплава TiNi по сравнению с излучением 355 нм при одинаковых режимах. Это проявляется в более интенсивном оксидировании поверхности с образованием оксидных фаз, более выраженном развитии микротрещин при малых скоростях сканирования (200 и 500 мкм/с) и существенном повышении гидрофильности. Наблюдаемые эффекты связаны с более высокой энергией фотонов и сниженным коэффициентом отражения поверхности (~20 % для излучения λ = 266 нм против ~30 % для излучения λ = 355 нм) образцов TiNi, что обеспечивает эффективное поглощение энергии в приповерхностном слое и способствует изменениям в морфологии, рельефе, а также процессам окисления поверхности образцов TiNi. Список литературы 1. A review of shape memory alloy research, applications and opportunities / J.M. Jani, M. Leary, A. Subic, M.A. Gibson // Materials & Design. – 2014. – Vol. 56. – P. 1078–1113. – DOI: 10.1016/j. matdes.2013.11.084. 2. Fabrication of NiTi through additive manufacturing: A review / M. Elahinia, N.S. Moghaddam, M.T. Andani, A. Amerinatanzi, B.A. Bimber, R.F. Hamilton // Progress in Materials Science. – 2016. – Vol. 83. – P. 630–663. – DOI: 10.1016/j.pmatsci. 2016.08.001. 3. In vivo biocompatibility evaluation of nickeltitanium shape memory metal alloy: Muscle and perineural tissue responses and encapsule membrane thickness / J. Ryhänen, M. Kallioinen, J. Tuukkanen, J. Junila, E. Niemelä, P. Sandvik, W. Serlo // Journal of Biomedical Materials Research. – 1998. – Vol. 41 (3). – P. 481–488. – DOI: 10.1002/(sici)10974636(19980905)41:3<481::aid-jbm19>3.0.co;2-l. 4. Liu K., Yao X., Jiang L. Recent developments in bio-inspired special wettability // Chemical Society Reviews. – 2010. – Vol. 39 (8). – P. 3240–3255. – DOI: 10.1039/b917112f. 5. Improvements of anti-corrosion and mechanical properties of NiTi orthopedic materials by acetylene, nitrogen and oxygen plasma immersion ion implantation / R.W.Y. Poon, J.P.Y. Ho, X. Liu, C.Y. Chung, P.K. Chu, K.W.K. Yeung, W.W. Lu, K.M.C. Cheung // Nuclear Instruments andMethods in Physics Research, Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. – 2005. – Vol. 237 (1–2). – P. 411–416. – DOI: 10.1016/j. nimb.2005.05.030. 6. Slobodyan M.S., Markov A.B. Laser and electronbeam surface processing on TiNi shape memory alloys: A review // Russian Physics Journal. – 2024. – Vol. 67 (5). – P. 565–615. – DOI: 10.1007/s11182-02403158-5. 7. Microstructural characterization of Ti-Ta-based surface alloy fabricated on TiNi SMA by additive pulsed electron-beam melting of fi lm/substrate system / L.L. Meisner, A.B. Markov, V.P. Rotshtein, G.E. Ozur, S.N. Meisner, E.V. Yakovlev, V.O. Semin, Yu.P. Mironov, T.M. Poletika, S.L. Girsova, D.A. Shepel // Journal of Alloys and Compounds. – 2018. – Vol. 730. – P. 376– 385. – DOI: 10.1016/j.jallcom.2017.09.238. 8. Surface oxidation of NiTi shape memory alloy / G.S. Firstov, R.G. Vitchev, H. Kumar, B. Blanpain, J. Van Humbeeck // Biomaterials. – 2002. –Vol. 23 (24). – P. 4863–4871. – DOI: 10.1016/S0142-9612(02)00244-2. 9. Phase formation during air annealing of TiNi-Ti laminate / E. Marchenko, Yu. Yasenchuk, G. Baigonakova, S. Gunther, M. Yuzhakov, S. Zenkin, A. Potekaev, K. Dubovikov // Surface and Coatings Technology. – 2020. – Vol. 388. – P. 125543. – DOI: 10.1016/j.surfcoat.2020.125543. 10. Infl uence of laser surface texturing on the surface morphology and wettability of metals and non-metals: A review / M.A. Khan, A.M. Halil, M.S.Z. Abidin, M.H. Hassan, A.A.A. Rahman // Materials Today Chemistry. – 2024. – Vol. 41. – P. 102316. – DOI: 10.1016/j.mtchem.2024.102316. 11. Surface characterizations of laser modifi ed biomedical grade NiTi shape memory alloys / A. Pequegnat, A. Michael, J. Wang, K. Lian, Y. Zhou, M.I. Khan // Materials Science and Engineering: C. – 2015. – Vol. 50. – P. 367–378. – DOI: 10.1016/j. msec.2015.01.085. 12. Laser-induced wettability gradient surface on NiTi alloy for improved hemocompatibility and fl ow resistance / Q. Zhang, J. Dong, M. Peng, Z. Yang, Y. Wan, F. Yao, J. Zhou, C. Ouyang, X. Deng, H. Luo // Materials Science and Engineering: C. – 2020. – Vol. 111. – P. 110847. – DOI: 10.1016/j.msec.2020.110847.

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1