研究目的
为评估纳秒脉冲光纤激光清洗对铝合金基体上海洋生物膜污染物的效果,同时考虑清洗效能及对基体表面造成的损害。
研究成果
纳秒脉冲光纤激光清洗能有效去除铝合金表面的海洋生物膜污染物。较低激光能量密度(1.08 J/cm2)可部分清除生物膜且对基材损伤极小,而较高能量密度(4.14 J/cm2)能完全清除生物膜并在基材表面形成具有层级结构的微纳米氧化层。
研究不足
该研究聚焦于激光清洗对铝合金基体上海洋生物膜污染的影响。但未深入探讨激光清洗对基体材料的潜在环境影响及长期效应。
1:实验设计与方法选择:
采用海水浸泡法在铝合金基材上形成天然生物膜。通过多种显微和光谱技术分析清洗质量及激光诱导损伤情况。
2:样品选择与数据来源:
选用市售2毫米厚的Al-Mg-Si系铝合金板作为基材,将其悬挂于海水中制备天然海洋生物膜污染物。
3:实验设备与材料清单:
光学显微镜(OM)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)、原子力显微镜(AFM)和透射电子显微镜(TEM)。
4:实验流程与操作步骤:
使用最大平均功率1千瓦、波长1064纳米、激光脉宽30纳秒、脉冲频率20千赫兹的纳秒光纤激光器,在常压环境下直接进行激光清洗。
5:数据分析方法:
观察激光清洗前后的表面形貌并分析化学成分,表征激光清洗对铝基材的影响。
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