摘要
超高分子量聚乙烯是滑雪板制造中的常用材料，具有出色的滑行性能，但在坚硬或结冰的雪面上，其机械强度和抗刮擦能力较为有限。本研究提出以不锈钢作为更具机械强度的替代材料，并通过表面工程来解决其与雪面摩擦较大的问题。我们使用自行设计的雪面摩擦试验机，研究了带有鱼骨状微结构以及激光诱导周期性表面结构的不锈钢表面的雪面摩擦特性。通过飞秒激光脉冲照射，制作出了不同间距和深度的多种图案设计。我们利用显微镜、静态接触角测量以及X射线光电子能谱分析等方法，对这些材料的形态、物理和化学性质进行了研究。研究结果表明，材料的滑行性能并非直接取决于表面化学性质和润湿行为的改变，而是受到特定微观和纳米结构相对于滑行方向的几何形状和排列方式的影响。总体而言，通过一种快速且经济可行的单步激光纹理处理工艺，我们获得了与超高分子量聚乙烯相当的摩擦系数值。该方法使得鱼骨纹理设计能够被应用到实际尺寸的高山滑雪板原型上。
