Архив статей

ВОЗДЕЙСТВИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОГО CO2-ЛАЗЕРА НА СМАЧИВАЕМОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ ЭПОКСИДНОГО УГЛЕПЛАСТИКА (2026)

В работе исследовано воздействие СО2-лазера (λ=10,6 мкм) на свойства карбонового углепластика с эпоксидным наполнителем. Для характеристики образцов привлечены методы сканирующей электронной и оптической микроскопии, спектроскопии комбинационного рассеяния света, измерены краевые углы смачивания поверхности образцов. Исследования проводились в зависимости от мощности излучения лазера, скорости и периода сканирования луча. Морфология поверхности материала показывает высокую чувствительность к мощности лазерного пучка. Из полученных результатов следует, что воздействие лазера мощностью 9 Вт может приводить к полному испарению эпоксидной матрицы углепластика. Спектры комбинационного рассеяния света исходного углепластика соответствуют спектрам эпоксидной смолы и отвердителя. С усилением степени воздействия лазерной обработки происходит подавление эпоксидных линий и доминирование D-, G- и 2D- полос, соответствующих плоской графитовой структуре углеволокна. Для исследований значений краевых углов смачивания были отобраны образцы, в которых на микрофотографиях отсутствовали видимые изменения рельефа поверхности после лазерных обработок. Наибольшее уменьшение краевого угла смачивания от исходных значений, равных 85-90о, до ~65о наблюдалось после обработки лазером мощностью 8,5 Вт со скоростью сканирования 20 мм/с и межстрочным шагом 0,25 мм. Снижение мощности лазера до 7 Вт или увеличение межстрочного периода сканирования до 0,5 мм уменьшает разность контактных углов до/после обработки на 10-15°. Полученные результаты объяснены повышением поверхностной энергии за счет формирования оксидов и диоксидов углерода, а также удалением поверхностных загрязнений.