Application of underwater pulsed spark discharge in the fabrication of metallic surface micro/nano structures
Abstract
金属表面微纳结构因其独特的物化特性，具有广泛的应用前景。为实现金属表面微纳结构的高通量、低成本与高精度制备，本文提出一种基于水下脉冲火花放电的冲击压印方法。以DVD聚碳酸酯薄膜为模具，在铝箔表面开展了冲击压印实验，系统研究了在充电电压固定为30 kV的条件下间隙距离对压印面积与结构保真度的影响；进一步地，建立了在不同间隙距离和充电电压条件下保真度与沉积能量之间的关系。结果表明，压印面积与结构保真度均随着间隙距离的增大而呈现先增加后减小的趋势，在间隙距离为3 mm时可在直径20 mm范围内实现大面积转印，最大保真度可达0.7，具有最优的压印效果；压印保真度与沉积能量呈分段线性关系，并且与电流第一半周期沉积能量的相关性大于总沉积能量。此外，存在保证有效压印的阈值能量（280 J）和保真度饱和的饱和阈值（380 J），需要保证电流第一半周期沉积能量略高于饱和阈值。本研究为金属表面功能性微纳结构的高效制备提供了一种新的技术途径。
Fields of Study & Subjects
Pulsed Power Technology Applications
Advanced Machining and Optimization Techniques
Nanofabrication and Lithography Techniques
Publication details
- Journal / source
- Acta Physica Sinica
- Volume
- 75
- Issue
- 9
- Publication date
- 1 January 2026
- Language
- ZH