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高精度激光冲击压印成型及应用研究

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激光冲击压印成型原理。金属材料表面微纳米结构的高精度成型是工程化应用的关键，激光冲击压印是一种实现复杂微纳米结构高精度、大面积制备的塑性成形技术。
激光冲击压印成型基础研究。通过研究激光冲击压印的微观动力学过程，将其分为三个变形阶段：弹性变形阶段、塑性拉伸阶段和塑性压缩阶段；通过分析激光冲击参数对微观变形动态过程各阶段的影响规律，实现了不同尺度、不同形状微模具的高精度激光冲击压印成型。另外，激光冲击压印制备的微纳米结构具有一定的高温稳定性，适合在一定温度环境中应用。
激光冲击压印成型应用研究。第一，采用制备的微纳米结构作为热压印微模具，开展了热压印工艺研究；在PET塑料表面获得了和微模具形状、尺寸非常吻合的微纳米结构，同时微模具保持了结构形状的完整性，为热压印产品的制造提供低成本微模具。第二，利用激光冲击压印过程中的冲击力进行粗糙表面的抛光实验，在铝、铜等金属箔表面获得了粗糙度小于10 nm(Sa)的超光滑表面，为高频高速电路制造提供超光金属箔材料。