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激光清洗应用于石材行业

导读: 近年来激光技术由于在石质材料和文物的清洗、修复方面的独特优势,正在得到越来越广泛的应用。

  激光技术在医疗、制造、娱乐、军事、科学探测等领域有着十分重要的作用。近年来激光技术由于在石质材料和文物的清洗、修复方面的独特优势,正在得到越来越广泛的应用。随着高档石材对清洗的精确度的要求越来越高,以及人类环境保护意识的提高,激光清洗技术正作为一种先进的清洗方法被人们认识和使用。

  激光清洗技术主要利用激光束来高速有效地清除待清洗对象表面的附着物,它省时、省力、节水,而且安全可靠,适用面广,易于自动控制。特别对于石雕、石刻、各种边角等石面精细结构,以及年代久远的石质文物等高档石材的清洗,激光清洗技术的优势是许多传统清洗工艺所无法比拟的。因此可以说激光清洗是清洗技术的一大进步,推广应用激光清洗技术必将使石材清洗业和文物修复业如虎添翼。

  一.激光清洗的基本原理:

  污物和石材表面之间的结合力主要为物理作用力和弱化学作用力。弱化学作用力包括氢键和电荷转移形成的键能等,物理作用力包括范德华力(包括静电、诱导和色散作用)以及毛细作用力等。石材比其它硬表面材料更难清洗的原因是由于天然石材存在的大量微孑L隙,微孔隙的毛细作用力不仅使污物与石材之间的各种结合力得到了增强,同时其包裹作用也使各种清洗的外力难以发挥作用。

  激光是一种单色性和方向性都很好的光辐射。通过透镜组合可以聚焦光束,把光束集中到一个很小的范围或区域中。激光光束至少可以产生三个方面的作用:

  (1)会在固体表面产生力学共振现象,使表面污垢层或凝结物碎裂脱落。

  (2)会使表面污垢层受热膨胀,从而克服基体物质对污垢粒子的吸附力而脱离物体表面。

  (3)在瞬间使污垢分子蒸发、气化或分解。

  激光清洗技术正是利用①激光脉冲的振动;②粒子的热膨胀;③分子的光分解或相变三种作用或它们的联合作用克服污物的基体物质表面之间的结合力,使其脱离物体表面而达到清洗的目的。根据被清洗基体物质与污物的光学特性分析,又可将激光清洗机理分为两大类:

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