铝合金密度低、比强度高,是理想的新能源汽车车身材料,但表面氧化层的存在严重影响焊接质量。激光清洗是一种基于脉冲激光的热烧蚀作用去除表面氧化层的方法,具有非接触、可控性好等优点。激光清洗处理会使铝合金表面形貌发生明显变化,对后续加工(如焊接、涂装等)有显著影响。研究了6061铝合金激光清洗表面形貌的变化规律,并建立了表面自然氧化层的激光清洗工艺窗口;基于此窗口,构建了6061铝合金表面粗糙度变化函数模型,对工艺参数进行优化。结果表明:平均功率影响凹坑形貌的变化尺寸,进而改变表面粗糙度,随着功率由15 W升高至75 W,粗糙度逐渐增大;扫描速度和线间距影响相邻凹坑的搭接形貌,进而改变粗糙度,随着扫描速度由2000 mm/s升高至6000 mm/s,线间距由0.02 mm升高至0.06 mm,粗糙度先增大后减小。6061铝合金自然氧化层的激光清洗工艺窗口的参数为:平均功率为30~60 W,扫描速度为3000~5000 mm/s,线间距为0.03~0.05 mm,采用此窗口的工艺参数进行激光清洗后,粗糙度最大为1.584 μm。

氧化锌(ZnO)是一种历史悠久的材料，由于其微观结构非中心对称，最初被预测可以应用于压电和非线性光学领域，又因为它在室温下具有宽的禁带和高的激子束缚能，是一类重要的第三代宽禁带半导体材料，在半导体领域受到了广泛关注。然而，在实际应用中，ZnO在上述各个领域都遇到了一些瓶颈问题：在压电领域，原本被认为是绝缘的ZnO出现了意外的导电性；在非线性光学领域，ZnO的折射率差很小，难以获得好的相位匹配；在半导体领域，难以同时获得高载流子浓度、高迁移率、高热稳定性的p型ZnO。本文主要针对以上ZnO的应用前景及相关瓶颈问题进行了总结，并提出了适用于离子型化合物半导体的载流子调控普适性理论，即：载流子类型完全由材料的精细化学组分完整表达式来决定。这一规则将原本被认为是无关的材料精细化学组分完整表达式和载流子类型两个概念联系起来，在认识上具有很大的突破，并形成了材料科学研究的新范式。该范式成功指导了高绝缘和高热稳定性的n型ZnO单晶以及高迁移率掺Al∶ZnO薄膜的生长，并为高载流子浓度、高迁移率、高热稳定性p型ZnO的制备提供了新思路。近来，除了上述应用领域外，ZnO还被发现在超快闪烁体和中红外(MIR)透明导电窗口领域具有较大的应用贡献，并推测这些领域很可能领先于ZnO原本受到重视的研究领域而取得真正的应用进展。