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通过纳秒激光表面纹理预处理增强硼掺杂金刚石电极的基底-涂层结合力
摘要： 为提高铌基掺硼金刚石（BDD）电极的基体-涂层结合力，研究了激光表面织构化（LST）预处理工艺。采用Nd:YAG激光器（1.06μm辐射，20ns脉宽）通过调节单脉冲能量、扫描间距等参数对基体进行织构化处理，随后采用热丝化学气相沉积法（HFCVD）制备BDD薄膜。系统表征了基体与BDD薄膜电极的特性。结果表明：基体表面成功制备出周期性沟槽状结构；LST预处理能显著增强BDD电极样品的基体-涂层结合力，且激光清洗步骤可有效去除预处理产生的表面氧化层。单脉冲能量是关键影响因素，适宜的脉冲能量既能提供最佳结合性能，又可实现充分表面处理效果——促进成核、释放残余应力并形成机械互锁；合适的扫描间距可进一步提升涂层结合力，且扫描间距与单脉冲间距的匹配能有效避免定向剥落。
关键词： 激光清洗、BDD电极、激光表面纹理化、基材-涂层附着力
更新于2025-09-23 15:23:52
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单脉冲皮秒和100纳秒激光清洗对铝合金表面形貌及焊接质量的影响
摘要： 去除铝合金表面的氧化膜和污垢可以提高铝合金的焊接质量。本文通过改变平均激光功率、光斑重叠率和扫描轨迹重叠率，探究了皮秒和100纳秒脉冲激光清洗铝合金的特性。结果表明，氧化物的激光去除深度和直径与平均功率相关。随着平均激光功率的增加，烧蚀坑的深度和直径增大。在相同平均功率下，纳秒激光的烧蚀深度大于皮秒激光。要获得良好的表面质量，纳秒激光需要比皮秒激光更高的重叠率。高重叠率导致纳秒激光的清洗效率远低于皮秒激光。更重要的是，皮秒激光清洗获得的表面质量远优于纳秒激光清洗。此外，焊接实验表明，激光清洗预处理能有效提高焊接质量。
关键词： 焊接质量，表面微观形貌，皮秒激光，激光清洗，工艺策略
更新于2025-09-23 15:19:57
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??钇铝石榴石激光清洗罗马大理石瓮
摘要： 使用铒：钇铝石榴石（Er:YAG）激光器清洁石质文物的文献记载实例极少；不过，现有文献案例表明该技术在去除表面有机包浆和地衣方面具有显著效果。一件具有重要考古价值的罗马大理石葬瓮（公元67-100年）表面覆盖着顽固的沉积层，遮蔽了其精美的装饰雕刻。通过色谱-质谱联用技术和拉曼光谱分析，这些经历光氧化和生物变化的无机与有机物质被鉴定为形成厚重结壳的成因。研究人员采用波长2940纳米、脉宽300微秒的Er:YAG激光器对葬瓮进行清洁。前期测试在0.7至6.4焦耳/平方厘米的能量密度范围内，配合多种润湿剂实施。激光清洁最终使大理石表面达到足够洁净的状态，成功去除了厚重沉积物。该方法的高度精准性还实现了在保留大理石表面致密草酸钙?；げ愕耐蓖瓿汕褰?。
关键词： ??：钇铝石榴石，文化遗产，润湿助剂，激光清洗，草酸钙，大理石
更新于2025-09-23 15:19:57
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用于船舶生物污损激光清洗的水下机器人复合体开发：实验结果
摘要： 定期清除船体生物附着物可确保船舶高效航行。对漂浮状态下船舶水下部分的检查与清洁通常由潜水员借助水下视频系统、船体结构无损监测设备以及清除生物附着物和腐蚀产物的工具来完成。本研究旨在开发一种基于搭载水下激光清洁设备的遥控无人潜水器（ROV）的新型船舶远程检测与清洁技术工具。研究最终设计并研制出适用于漂浮船舶的水下机器人检测与激光清洁系统原型机。展示了采用混合推进系统的ROV在水下及空气中的运动控制系统实验结果，证实了激光清洁设备独立运行及作为系统组件时的效能。该清洁系统研发过程中获得的技术方案，可在无需船舶进坞的情况下实现高效安全的船体检测与清洁作业。
关键词： 水下机器人、船舶、激光清洗、生物污损、实验结果
更新于2025-09-23 15:19:57
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雅各布·丁托列托在威尼斯圣马扎里奥教堂创作的《荣耀中的圣马扎里奥》作品的铒激光清洗
摘要： 本文针对雅各布·丁托列托的一幅大型油画布面作品，开展了一项结合不同溶剂混合物使用Er:YAG激光进行清洁的参数优化研究。该画作在18世纪至20世纪中叶期间经历过修复处理——当时进行了衬里加固并对部分区域涂覆了含色素的?；ば郧迤?，这些清漆随时间氧化后完全遮蔽了画作原貌。研究通过分析评估作品保存状况、绘画技法，并监测验证所采用的清除氧化清漆清洁方案的效果。文章报道了如何通过精细校准Er:YAG激光与溶剂混合物的清洁技术组合，最终使画作表面完全恢复了原有的鲜活色彩强度。
关键词： 画布绘画，横截面分析，激光清洗，铒钇铝石榴石激光，丁托列托，溶剂清洗
更新于2025-09-19 17:13:59
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图形破坏行为：激光与化学方法去除喷漆的多重分析评估
摘要： 本工作提出采用Q开关Nd:YAG激光器（波长532纳米）进行激光清洗，并非作为独立方法，而是与化学试剂联用，以高效清除大理石基材上喷漆制成的涂鸦标识。该方法的优势在于：通过脉冲激光辐射预先去除表层油漆，从而最大限度降低第二步溶剂清洗时颜料向石材内部扩散的风险。研究以Montana Colors 94品牌的五种气溶胶涂料（红、蓝、黑、绿、黄）为对象验证效果——该品牌选择依据是其广泛使用特性。我们考察了基材特性（如粗糙度、孔隙率及油漆老化程度）对清洗效果的影响，测试对象包括完好大理石上的新鲜/老化油漆，以及老化大理石上的新鲜油漆。通过X射线衍射(XRD)、X射线荧光(XRF)、热裂解-气相色谱/质谱(Py-GC/MS)、气相色谱/质谱(GC/MS)分析了新鲜与老化油漆的矿物学和化学特性。采用色度测量、表面/截面光学显微镜、XRF及反射式傅里叶变换红外光谱(FTIR)评估单步清洗与序贯清洗的效率，并通过激光扫描微轮廓仪测定激光清洗对完好大理石的侵入性。结果表明：激光烧蚀预减薄漆层与后续溶剂作用的联合方法比单一方法更高效，该方法具有应用前景。研究还讨论了清洗效率对油漆成分/老化程度及石材孔隙率的依赖关系。
关键词： 激光清洗、溶剂清洗、醇酸漆、联合方法、清洁效能与危害性、涂鸦、大理石
更新于2025-09-19 17:13:59
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利用传感器新方法实现激光自适应清洗的可行性研究与论证
摘要： 表面清洁是制造过程中的关键步骤，能够确保并提升最终部件的完整性。传统表面清洁方法存在诸多缺陷，因此需要采用激光清洁等更可控的表面处理技术?；诩す庥盏蓟鞔┕馄祝↙IBS）原理，在激光清洗舱内部署了经济型在线监测系统，实现了硬质合金基体涂层去除的闭环控制。对重新涂覆后经激光清洗的刀片进行切削测试，其性能表现与原始涂层刀片相当。
关键词： 激光诱导击穿光谱、切削工具、在线监测、激光清洗、闭环控制
更新于2025-09-16 10:30:52
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结合模糊算法与遗传算法优化两步激光连接工艺制备的混合复合材料-聚合物接头
摘要： 本研究结合遗传算法与模糊逻辑，对采用两步激光连接工艺获得的混合复合材料-聚合物接头的剪切强度进行建模与优化。该工艺第一步采用30瓦纳秒激光对碳纤维增强聚合物（CFRP）层压板进行表面处理（清洁），此阶段可去除CFRP表层基体材料并在固定工艺参数条件下实施；第二步采用二极管激光通过激光辅助直接连接（LADJ）技术将CFRP与聚碳酸酯（PC）板材接合。实验依据实验设计（DOE）方法制定试验方案，通过改变激光功率与激光能量开展研究。为验证清洁效果，采用相同工艺参数对未经处理的层压板也进行了连接测试。采用方差分析（ANOVA）检测工艺参数的统计影响。结果表明激光处理与工艺参数均对接头性能产生显著影响。随后建立基于模糊逻辑与遗传算法组合的不确定性模型，用于寻找能在最低不确定度水平下实现最大接头强度的最优工艺参数组合。该方法特别适用于评估工艺参数变化对模型精度及工艺稳定性的影响程度。
关键词： 遗传算法、碳纤维增强复合材料、激光清洗、激光连接、混合接头、模糊逻辑
更新于2025-09-16 10:30:52
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Nd:YAG激光清洗后5A12铝合金表面特性研究
摘要： 铝合金表面易氧化，进而影响焊接质量。采用声光调Q二极管泵浦Nd:YAG激光对5A12铝合金进行清洗，研究了不同激光功率和清洗速度对铝合金表面粗糙度、微观组织、元素含量、显微硬度、残余应力及耐腐蚀性能的影响。结果表明：当功率为98W、清洗速度为4.1 mm/s时，Nd:YAG激光对5A12铝合金表面氧化膜的去除效果最佳。激光清洗后，铝合金表面的光洁度和强度得到有效提升，但作为5A12铝合金主要元素的镁含量有所降低。同时，清洗后铝合金表面产生残余拉应力，耐腐蚀性能略有下降。
关键词： 表面特性，5A12铝合金，激光清洗
更新于2025-09-16 10:30:52
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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。
关键词： 非晶-纳米晶体、表面表征、海洋生物膜污染、激光清洗、分级表面结构
更新于2025-09-16 10:30:52