净水厂广泛采用石英砂或锰砂滤池，但在接触氧化法除锰过程中存在滤料吸附性能差、“锰质活性滤膜”成熟期长等问题。针对这一现象，以沸石为基质材料，高锰酸钾和硫酸锰生成锰氧化物沉积在沸石表面，制备锰氧化膜包覆沸石(MOMCZ)，MOMCZ结合了沸石的吸附性能和锰氧化物的催化氧化特性。采用SEM、EDS、XPS、XRD、BET、Zeta电位等分析表征方法研究MOMCZ的表面形态、化学组成等特性，通过响应曲面模型分析MOMCZ对锰离子的吸附性能。结果表明：MOMCZ表面的锰氧化膜呈现立体复杂的网状结构，Mn元素存在形式及摩尔分数分别为Mn(Ⅲ)5128%，Mn(Ⅳ)48.72%，锰氧化膜主要成分为Na0.55Mn2O4(H2O)1.5；MOMCZ比表面积为38.76 m2/g，孔径分布集中在3～40 nm，等电点pH=2.36；MOMCZ吸附锰离子的四项影响因素关系顺序为：pH值＞负荷＞吸附时间＞吸附温度；通过模型优化发现当负荷为0.8 mg/g、pH=8.5、吸附温度为23.40 ℃、吸附时间为6.58 min时，锰离子去除率达到最大值70.82%；试验模型预测值和实际数据值相对误差均小于2.5%。MOMCZ吸附锰离子响应曲面模型拟合程度高、预测准确，具有较高的可行性和参考价值。

采用纳秒脉冲光纤激光器对5083铝合金阳极氧化膜进行清洗，对清洗试样的表面形貌、表面粗糙度、元素组成和含量、清洗率及清洗机制等进行分析。研究表明，脉冲频率影响扫描振镜方向的光斑搭接率，激光行进速度影响清洗方向的光斑搭接率，在过高的激光能量下清除氧化膜时会造成基体二次氧化。工艺参数对表面粗糙度的影响规律不同，表面粗糙度随单脉冲能量的增加先增大后减小，随脉冲频率的增加出现两次先减小后增大，随激光行进速度的增加先增大后减小再增大。当单脉冲能量为100 mJ、脉冲频率为9.67 kHz、扫描振镜速度为4000 mm/s、激光行进速度为6.5 mm/s时，5.27 μm厚的氧化膜几乎被清洗干净，表面粗糙度为S_a=0.608 μm，优于机械打磨表面粗糙度（1.18 μm），清洗率达97.14%，与参数优化前相比清洗率提升了2.43%。激光清除5083铝合金氧化膜的机制为热烧蚀、弹性振动剥离和孔洞爆破。

为了解决316L不锈钢基板直接电沉积的困难、前处理复杂和现有局部电沉积技术柔性差的问题，在电沉积系统中引入激光，在利用激光去除不锈钢表面氧化膜的同时实现了无掩模诱导定域电沉积。采用扫描电子显微镜、X射线色散谱分析法、循环伏安法和电流-时间曲线对加工机理及镀层性能进行了理论和试验分析，研究了激光的单脉冲能量、扫描速度和脉冲频率对镀层表面形貌的影响规律，并研究了热累积效应对沉积精度的影响。试验结果表明，激光的引入可以在未经前处理的不锈钢表面实现局部电沉积，且镀层表面质量、耐蚀性和结合力较好，尺寸精度和沉积速率高。

采用脉冲光纤激光器对7075铝合金阳极氧化膜进行清洗，研究了平均功率、扫描速度和脉冲频率对清洗后试样表面形貌和微观组织的影响规律，分析了工艺参数对粗糙度和氧含量的影响。结果表明，随着平均功率由175 W增大至250 W，能量密度逐渐增大，清洗率增大，粗糙度则减小。随着扫描速度由1500 mm/s增大至3000 mm/s，光斑搭接率逐渐减小，清洗率先增大后减小，粗糙度则先减小后增大。随着脉冲频率由2.5 kHz增大至4 kHz，能量密度逐渐减小，光斑搭接率逐渐增大，清洗率逐渐减小，粗糙度则先减小后增大。当平均功率P＝250 W、扫描速度v＝2500 mm/s、脉冲频率f＝2.5 kHz时，氧化膜几乎被清洗干净，清洗率最高为98.7%，粗糙度达到最小值(0.45 μm)。通过研究还发现，激光清洗铝合金阳极氧化膜的清洗机制主要为气化，部分区域存在弹性振动剥离机制。

为提高6061铝合金的焊缝质量,采用纳秒脉冲激光预处理6061铝合金表面,利用扫描电子显微镜观察其表面形貌,研究了不同激光参数下氧元素的线、面含量及分布;为了验证清洗效果,进行了焊接实验。结果表明:最优的激光预处理参数为:激光功率15 W,清洗5次。在最优的加工参数下,表面氧元素的质量分数为3.23%,氧主要分布在光斑搭接处,铝合金焊缝平滑均匀,无明显的缺陷存在;激光预处理后,铝合金表面的氧元素含量越低,焊缝质量越高;分布于光斑周围的少量氧元素不影响焊接效果。

5083铝合金表面极易形成微米级阳极氧化膜, 显著影响其焊接质量。实验采用波长1 064 nm的纳秒光纤激光器对5083铝合金表面的阳极氧化膜进行激光清洗试验研究。采用不同激光清洗工艺参数, 研究激光功率、扫描速度和脉宽对激光清洗效果的影响, 总结了优化的激光参数组合, 并验证此参数组合对应的清洗效果。研究表明, 激光清洗5083铝合金表面阳极氧化膜优化的激光清洗参数组合为功率P＝42 W, 扫描速度V＝4 725 mm/s, 频率f＝250 kHz, 脉宽T＝100 ns。扫描电镜结果显示, 阳极氧化膜可得到完全剥离, 清洗效果好。

采用激光清洗技术对2219铝合金硫酸阳极氧化膜进行清洗, 研究了清洗速度对阳极氧化膜去除效果的影响; 对清洗后的铝合金进行焊接试验, 以验证焊前激光清洗工艺的可行性; 最后分析了激光清洗阳极氧化膜的机理和特性。结果表明：2219铝合金在焊前通过激光清洗后可获得外观和内部质量良好的焊接接头; 2219铝合金阳极氧化膜激光清洗速度的阈值为1079 mm·min-1; 激光清洗去除2219铝合金阳极氧化膜的机制主要为爆炸和气化, 并存在部分弹性震动剥离机制。

研究了激光增材制造Ti-48Al-2Nb-2Cr金属间化合物在850 ℃温度时的氧化增重和组织变化，分析了铸态和激光沉积态试样氧化行为的区别，并揭示了其氧化机理。结果表明，当氧化时间相同时，沉积态试样的氧化增重速率明显小于铸态的。经60 h氧化后，铸态试样氧化膜和基体完全剥离，而沉积态试样氧化膜与基体局部结合较好。沉积态和铸态试样表面的氧化膜组成不同，前者为TiO2/Al2O3/基体，后者为TiO2/Al2O3/TiO2+Al2O3/基体。