采用红外脉冲激光对芳纶纤维增强树脂基复合材料表面环氧类保护漆层进行去除处理,详细分析了激光去除的不同机制,并通过理论计算和实验分析确定了清洗方法。基于计算和实验测试数据得到了激光去除大部分涂层的工艺参数,然后结合酒精擦拭实现了树脂基复合材料部件表面环氧类保护漆层的有效去除。测试结果表明,处理后的芳纶纤维增强树脂基复合材料没有损伤,可以满足工业应用的需求。

针对钛轧板表面致密氧化物薄层难以去除的问题,采用平均功率为200 W的激光清洗机开展对钛轧板表面的氧化物去除研究。基于激光烧蚀理论激光作用下金属氧化物的温升规律,确定提升激光单脉冲功率密度为氧化物薄层激光去除问题的有效解决方案。结合不同激光清洗工艺下钛轧板表面氧化物的清洗效果及EDS分析结果,可知在激光功率密度达到4×10 8 W/cm 2时,激光清洗可有效去除钛轧板表面的氧化物,且对材料的拉伸性能没有明显影响。

激光清洗在再制造行业、微机电系统(MEMS)和超精密加工行业具有重要的应用前景, 飞机蒙皮激光脱漆技术是激光清洗技术中的一个重要分支。利用10.6 μm的高重复频率CO2激光器对飞机蒙皮(LY12铝合金板材)上的90 μm厚的双层复合油漆层进行去除。研究结果表明, 通过选择合适的扫描间距、激光功率密度及扫描次数, 成功地将飞机蒙皮表面的两层油漆层完全去除, 通过对比试验测试飞机蒙皮在激光除漆前后的抗拉强度、屈服强度、维氏硬度以及粗糙度等力学性能, 发现激光除漆未损伤基底且未改变其力学性能。该种除漆方式较传统除漆方式具有环保无接触、效率高、参数可控以及维护成本低等优点, 为在其他领域应用开拓新的方向。

建立了熔石英元件修复点交联分布数值模拟模型,利用标量衍射理论结合快速傅里叶变换算法,分析了351 nm激光辐照下修复区域对下游光传输的调制影响。研究结果表明,交联修复区域对下游光传输的调制主要受修复点间交联程度的影响,随着交联程度的增大,调制光场极大值迅速增大后快速减小,其分布位置先逐渐靠近后迅速远离修复元件出光面。光场调制随着传输距离的增大先快速增大后迅速减小。优化交联修复区域形貌结构参数可有效避免下游元件发生级联损伤。

将银镜反应与金属催化化学刻蚀相结合, 在室温附近成功地制备出了硅纳米线尖端阵列, 其长度为4~7 μm, 中间部分的直径在100~300 nm之间。该方法操作简单、高效、无毒、可控以及低成本, 且不需要高温、复杂的设备, 对环境也没有特殊要求。性能测试结果显示: 该硅纳米材料能够有效实现电子发射, 开启电场约为2.7 V/μm(电流密度10 μA/cm2处)；硅纳米尖端阵列的场增强因子约为692, 可应用在场发射器件之上。