ZrO2陶瓷显微结构对绿光飞秒激光加工过程的协同效应

摘要

氧化锆(ZrO2)陶瓷因其性能优异,常被应用于医学与工业等领域。通过表面微纳加工可进一步发挥其性能优势,扩大应用范围。实验采用绿光飞秒激光对具有不同显微结构的ZrO2陶瓷基体进行微孔加工,结合显微结构差异对材料物理性能的影响,系统研究了激光加工功率与加工时间等工艺参数对微孔形貌、直径及深度等不同维度下形貌学特征的作用效果。结果表明,同一加工参数下,晶粒更小、显微结构更均匀、热导率更低的ZrO2具有更高的加工效率;通过对比微孔直径与深度随激光加工工艺参数的变化,发现材料显微结构的差异对微孔轴向的影响比径向更加显著。