本文采用飞秒激光加工陶瓷刀具材料表面,研究激光多元参数对陶瓷刀具表面润湿性的影响规律,揭示激光加工陶瓷刀具表面润湿性机理,构造润湿性梯度表面,为制备新型陶瓷刀具材料提供参考。针对Si₃N₄陶瓷刀具在切削加工过程中存在刀具磨损快、表面温度高,利用飞秒激光在Si₃N₄陶瓷样品表面加工微纳结构,从而改变表面形貌和润湿性,在此基础上构建润湿性梯度表面,促进切削液的流动从而改善刀具的切削性能。具体研究内容和结论如下:（1）利用飞秒激光在Si₃N₄陶瓷表面加工微凹坑阵列结构,研究不同激光平均功率、扫描次数和微凹坑分布密度对表面形貌及接触角的影响规律。通过改变微凹坑分布密度构造不同梯度的润湿性表面,建立分布密度梯度和润湿时间以及润湿距离的联系。实验结果表明:圆形微凹坑的直径和深度随着激光功率和扫描次数的增加,都有不同程度的增长趋势。但是由于两种方式产生的微凹坑几何形状不同,随着扫描次数的增加,接触角会逐渐降低;而随着平均功率的增加,接触角会先逐渐减小后增大。随着微凹坑分布密度的增大,固液接触面积呈指数上升,接触角有减小的趋势并逐渐趋向于稳定。在梯度润湿性表面上,液滴首先受到重力势能的影响迅速铺展开来,随着液滴的进一步铺展,由接触角差异产生的非平衡表面张力取代重力势能成为主要影响因素,三种梯度润湿性表面上切削液的润湿距离差异逐渐增大。微凹坑分布密度梯度越大,越有利于切削液的定向铺展。（2）利用飞秒激光在Si₃N₄陶瓷表面加工粗糙度渐变的连续排列结构,运用光学轮廓仪和接触角测量仪分别测量表面粗糙度和接触角,研究不同激光平均功率、扫描次数和光斑重合度对表面粗糙度及接触角的影响规律。通过改变激光扫描次数构造不同梯度的润湿性表面,建立粗糙度分布梯度和润湿时间以及润湿速度的联系。实验结果表明:随着激光平均功率和扫描次数的提高,样品表面粗糙度均有不同程度的增大,表面接触角先增加后逐渐减小且趋势变缓;增加光斑重合度可以有效提高样品表面粗糙度和降低接触角;合理设计表面粗糙度分布,可以获得不同梯度的润湿性表面,液滴由于受到接触角差异产生的非平衡表面张力的影响,三种润湿性梯度表面上切削液的润湿距离差异逐渐增大。粗糙度分布梯度越大,越有利于切削液的流动,瞬时平均润湿速度整体呈下降趋势,并伴随有明显的波动。