ОЦІНКА ВПЛИВУ ДОБАВКИ МІДНОГО ГІДРОКСИАПАТИТУ НА ФЕМТОСЕКУНДНУ ЛАЗЕРНУ АБЛЯЦІЮ АРМОВАНИХ ВУГЛЕЦЕВИМ ВОЛОКНОМ ПЛАСТИКІВ

Анотація

Армовані вуглепластики (CFRP) широко використовуються в аерокосмічній, автомобільній та морській промисловості завдяки їхньому відмінному співвідношенню міцності до ваги, хімічній стійкості та здатності до формування. Однак їх неоднорідна структура ускладнює звичайну механічну обробку, часто вимагаючи багатоетапної обробки. Лазерна мікрообробка, особливо з використанням фемтосекундних (фс) імпульсів, пропонує багатообіцяючу альтернативу, мінімізуючи зони термічного впливу (ЗТВ) і забезпечуючи точну абляцію. Проте нерівномірність абляції між епоксидною матрицею і вуглецевими волокнами залишається проблемою. У цій роботі було синтезовано мікрочастинки заміщеного міддю гідроксиапатиту (Cu-HAp) та введено в епоксидну матрицю для покращення поглинання лазерної енергії та рівномірності абляції. Аналіз за допомогою РЕМ показав, що частинки Cu-HAp мають ієрархічну квазікубічну морфологію з високою площею поверхні, сприятливою для поглинання інфрачервоного випромінювання. Зразки вуглепластику, модифіковані Cu-HAp, обробляли за допомогою fs-лазера з довжиною хвилі 1030 нм і досліджували морфологію поверхні, що утворилася. Порівняно з немодифікованими системами, композити, модифіковані Cu-HAp, показали більш чітко окреслені зони абляції, глибше видалення матеріалу та покращену однорідність між волокнистою та матричною фазами. Результати підтверджують, що Cu-HAp слугує ефективним поглиначем ближнього інфрачервоного випромінювання, підвищуючи точність та якість лазерної обробки вуглепластику. Ці результати підтверджують потенціал добавок Cu-HAp для вдосконаленої мікрообробки та функціонального структурування поверхні полімерних композитів.