铝合金表面海洋生物膜污染的激光清洗效果评估

摘要： 创新性地应用了环保型短脉冲激光去除铝合金基体表面形成的海洋生物膜污染。通过海水浸泡法形成天然生物膜，从清洁效果及对铝合金基体表面的损伤程度两方面评估表面状态。采用光学显微镜(OM)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析清洁质量，利用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)评估激光诱导的基体表面损伤/变化。结果表明：纳秒激光可通过瞬时热烧蚀成功快速去除铝合金表面的海洋生物膜污染；在较低激光能量密度(1.08 J/cm2)下，激光清洁的铝表面未发现明显热损伤；除清除海洋生物膜污染外，较高激光能量密度(4.14 J/cm2)还能促使形成由非晶-纳米晶相组成的层级微纳结构氧化层。