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激光微/纳结构化技术在材料表面功能化领域应用潜力与研究价值巨大。纳秒激光作为一种低成本、高效率、易维护的绿色制造方法,已经被广泛应用在工业和科研领域。纳秒激光微/纳制造可实现材料表面微/纳结构的个性化设计与高效率加工,进而实现功能性表面的可控制备。为了拓展Ni Ti合金的应用,本文采用纳秒激光微/纳米结构化技术,通过设计扫描路径和改变工艺参数等手段在Ni Ti合金表面成功制备出不同微/纳结构,对其表面形貌、表面成分、粗糙度进行了分析,探究了不同微/纳结构对表面性能的影响规律。主要结果如下:1.采用线性扫描、圆形扫描以及两种方式复合扫描三种方案来对Ni Ti合金进行处理。基于线性扫描方式,分析工艺参数对表面形貌的影响规律:沟槽结构粗糙度和沟槽深度随着扫描速度的增加而减小,同时随着激光脉冲频率的增加而增大,这为Ni Ti合金表面结构控形提供了基础。设计圆形扫描和复合扫描加工方式,制备出了新颖的Donut-like structure(DLS)、Hotdog-like structure(HLS)和Banana-like structure(BLS)三种表面微/纳结构,并分别对这三种结构的试样表面形貌、元素成分和粗糙程度等情况进行系统的表征与研究,同时结合纳秒激光与材料的相互作用机理对表面微/纳结构的种类、形成及演变进行了综合讨论。2.通过对上述这三种微/纳结构表面进行接触角测试,结果显示:BLS(疏水)>HLS(疏水)>pristine surface(PS)(亲水)>DLS(亲水)。电化学腐蚀试验结果显示DLS具有最好的耐腐蚀性能,并揭示了其界面腐蚀行为(氧化膜-重熔层-基材)。该结果也表明了纳秒激光一步法制备功能化微/纳结构也具有一定的耐腐蚀性,这将为Ni Ti合金微/纳结构表面的腐蚀防护提供理论基础。3.通过对这三种微/纳结构进行细胞毒性实验研究,结果表明:培养一天后,细胞荧光染色显微镜图片显示,相比于原始表面,微/纳结构表面的黏着细胞数目显著增高。MTT实验结果显示,DLS结构表面细胞活性最大,细胞相容性最好。SEM细胞形态观察结果显示微/纳结构会诱导细胞铺展,同时为细胞/伪足黏附提供结合点位,促进细胞与材料之间的机械锁合作用,进而促进细胞与材料之间的相互作用。综合生物相容性评估与电化学腐蚀行为分析,本文所制备的DLS结构表面适宜于被应用到人体微环境中(以骨修复为例)4.基于HLS结构,设计了四种表面陷光微/纳结构制备方案:改变扫描圆形角度、改变扫描速度、改变扫描圆形间距和进行多层扫描加工方式。陷光性能测试结果显示,相比于原始试样,四种方案均产生有效的陷光效果。其中方案一和方案二中的陷光效果、表面粗糙度和化学成分与工艺参数变化呈现极强的规律性,利于Ni Ti合金表面陷光结构控形控性。方案三陷光效果提升明显,工艺简单可调可控,利于陷光微结构的高效制备。除此之外,在所有方案中,方案四中的10次扫描方案效果最好,在400nm～800nm波段整体反射率趋近于5%。本文开展纳秒激光制备Ni Ti合金表面微/纳结构的研究,对于开发可控Ni Ti合金功能性表面具有一定的指导意义。研究可被应用到生物医用、腐蚀防护和新能源等领域,极大地拓宽Ni Ti合金的应用范畴。