研磨与激光加工的多尺度表面形貌表征与功能分析

本文主要探讨了"研磨和激光加工表面多尺度形貌的表征研究"这一主题，由汪晓翠、刘焜、刘小君和王伟等人合作完成。他们的研究聚焦于微观多尺度表面形貌的深入理解和表征，这是一项结合了多种先进工艺和技术的工作。首先，他们采用了研磨技术和激光微造型技术，这两种加工方法能够精细控制表面的复杂形状和结构。同时，他们利用了正交试验的方法来设计和优化多尺度表面形貌的制造过程，确保实验结果的可靠性。 文章的核心部分是通过Wyko NT1000非接触式三维光学轮廓仪对研磨和激光加工后的表面进行高精度测量。这种仪器能提供关于表面形貌的详尽数据，包括粗糙度、峰谷高度等关键参数。研究者运用数学形态学方法对这些表面图像进行多尺度分析，通过这种方法，他们能够揭示不同尺度下的表面特征及其可能的功能性差异，如区分承载区域和润滑区域。 值得注意的是，研究发现多尺度表面具有独特的功能分离特性，即承载和润滑作用的区域可以根据其尺寸和结构分布区分。这为表面工程提供了新的设计思路，尤其是在摩擦学和磨损性能的优化上。 此外，通过三维表征参数的计算和分析，研究者进一步探究了表面微观结构与这些参数之间的关系，如砂纸粗细与表面粗糙度、纹理等参数的关联性。这有助于工程师更好地理解加工过程中的微观变化如何影响整体性能，并据此调整工艺参数。 本文的研究成果发表在中国科技论文在线，受到了国家自然科学基金（51175136和51375132）以及高等学校博士学科点专项科研基金（20120111110026）的支持。汪晓翠作为硕士研究生，刘焜则以教授身份担任通信联系人，他们的工作对于推进表面工程领域的理论和技术发展具有重要意义。 这篇首发论文提供了一种创新的多尺度表面形貌表征方法，为理解并优化复杂表面特性，特别是在摩擦、磨损控制方面的应用提供了有价值的见解。