干式激光清洗的理論模型與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、激光清洗作為一項(xiàng)新興的表面清潔技術(shù)，從根本上有別于傳統(tǒng)清洗技術(shù)，自20世紀(jì)80年代誕生以來的短短二十幾年中取得了迅速發(fā)展。特別是干式激光清洗技術(shù)，憑借其獨(dú)特的清洗作用機(jī)制以及傳統(tǒng)清洗技術(shù)所不具備的諸多優(yōu)點(diǎn)，受到了研究人員的高度重視，其理論模型和清洗裝置不斷被研究和發(fā)展。
　　 本文以干式激光清洗的理論模型作為研究對象，針對已有干式激光清洗的熱彈性振動理論模型中存在的諸多問題，首先建立了一種更為準(zhǔn)確的雙層熱彈性振動模型，尤其考慮了

2、清洗過程中污物和基底的熱彈性振動以及二者的相互作用。通過對模型的解析和數(shù)值求解，可以得出干式激光清洗過程中污物與基底各自的溫度和位移分布以及隨時間的變化，并由此計(jì)算出脫離應(yīng)力，最終算出被清洗樣品的理論清洗閾值和損傷閾值。
　　 然后我們以干式激光除漆為研究對象，通過實(shí)驗(yàn)分別測定了調(diào)Q脈沖（10ns）和自由運(yùn)轉(zhuǎn)脈沖（200μs）激光作用下漆片樣品的清洗閾值和損傷閾值，并在隨后運(yùn)用雙層熱彈性振動模型對除漆實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了理論計(jì)算，模擬了樣

3、品的表面溫度和表面位移分布，以及結(jié)合處應(yīng)力隨時間變化的曲線。計(jì)算結(jié)果表明理論模擬的清洗過程能夠很好地解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并且理論清洗閾值和損傷閾值與實(shí)驗(yàn)測量值基本吻合。在此基礎(chǔ)上，詳細(xì)地分析了干式激光清洗過程中，基底表面溫度、污物力學(xué)性質(zhì)、激光脈沖寬度因素與清洗閾值和清洗機(jī)制的影響關(guān)系，說明了雙層熱彈性振動模型中考慮污物振動效應(yīng)的必要性，并總結(jié)了提高激光清洗效率的清洗參數(shù)設(shè)定方法。
　　 本文還運(yùn)用頻譜分析的方法研究了干式激光除銹過程