3D热激光冲击强化表面

疏水表面疲劳性能提升

采用基于莱顿弗罗斯特效应的无涂层3D热激光冲击强化技术，实现自铠装疏水表面，兼具优异疏水性和抗疲劳性能。

Zhang, Xiaohan · 刘健 · 胡耀武

International Journal of Fatigue 2023

技术优势

表面无裂纹

相比室温制备样品，3HLSPwoC样品表面发生更大塑性变形且无可见裂纹，这有助于减少应力集中，提高结构完整性。

残余压应力更高

残余压应力可抑制疲劳裂纹萌生和扩展，从而延长部件服役寿命。

硬度提高

更高的硬度通常与更好的抗塑性变形能力相关，有利于表面在反复载荷下保持疏水微结构。

疲劳性能提升

3HLSPwoC样品表现出更优异的疲劳性能，且疏水性能在循环载荷后更加耐久。

应用场景

• 金属表面工程：取代室温激光刻蚀，为金属件制备无裂纹疏水表面并提升疲劳寿命。
• 抗疲劳涂层：通过热冲击强化引入残余压应力和动态应变时效，抑制疲劳裂纹萌生。
• 自清洁表面：在多尺度疏水结构上形成自铠装，使自清洁功能在循环载荷下更耐久。
• 防覆冰：提供稳定的疏水表面，减缓冰层粘附并延长防覆冰效果的使用寿命。
• 疏水耐久性：通过强化表面微结构抵抗疲劳损伤，从而保持长期疏水性能。