激光冲击强化对Ti6Al4V钛合金骨板表面改性与摩擦学性能的影响

TiO₂纳米管具有纳米级空心盲腔排列结构,既可以提高Ti6Al4V骨板表面的生物相容性,又可以作为抗菌药物的载体,提高基体的抗菌能力。因此,TiO₂纳米管层在医用植入物方面具有巨大潜力。目前制备的TiO₂纳米管与基体之间的附着力较低,在使用过程中容易脱落;同时,基体的表面特性与TiO₂纳米管层之间的关系没有得到充分研究。鉴于此,本文采用激光冲击强化法来改变Ti6Al4V的表面特性,并在改性后的Ti6Al4V表面通过阳极氧化法制备了TiO₂纳米管层。在模拟体液条件下,研究了表面改性后骨板的摩擦磨损行为,并分析了表面改性后骨板的表面性能及耐磨性。结果表明:Ti6Al4V经过激光冲击强化后,晶粒细化程度提高;经阳极氧化后形成了排列有序、尺寸较大的纳米管,表面的显微硬度和表面接触角降低,TiO₂纳米管层的附着力、生物相容性和耐磨性提高。     

半导体激光泵浦复合晶体固体激光器的热效应

为了验证复合晶体使用到半导体泵浦的固体激光器中与非复合晶体的区别,提高半导体泵浦的固体激光器的工作效率,开展了半导体激光泵浦YAP/Tm∶YAP复合晶体固体激光器的热效应的验证实验。采用有限元分析法,模拟了晶体温度及热应力的分布,并分析了热透镜长度的变化情况。结果发现,与非复合晶体相比,复合晶体的温度和热应力均有不同程度的下降,复合晶体工作时的最高温度降至其80%,热应力降至其70%。同时也验证了热透镜焦距不随非掺杂晶体长度的增大而改变,这也意味着复合晶体不能有效提高复合激光的光束质量,但是可以确保输出激光光束质量的稳定性。因此可以证实,使用复合晶体能够有效改善激光器的温度和力学特性,但不能优化固体激光器的光束质量。