激光上釉:對天然石材和制品進(jìn)行激光上釉的技術(shù),是在上世紀(jì)90年代早期發(fā)展起來的,上釉后的產(chǎn)品主要用于護(hù)墻板。用低功率密度的散焦光束熔化表面層,而顏色則可通過添加金屬離子的方法加到層中去。在天然石材的情況下,可在激光處理之前,用刷子或用其它方法將鹽水中的金屬離子涂到產(chǎn)品的表面上。在水泥制品情況下,可在澆鑄之前,將少量的金屬氧化物粉沫加到灰泥或混凝土混合料中。當(dāng)表面被激光融化時(shí),玻璃層就披上一層與金屬離子或氧化物相應(yīng)的顏色。激光上釉的優(yōu)點(diǎn)是:圖案或顏色深淺很容易通過改變激光處理參數(shù)調(diào)節(jié)。
激光去污:許多國家都在研究用激光去除混凝土工事表面和核實(shí)施地面污染層的可行性。通常,污染只在表面附近存在, 再下面的混凝土是沒有污染的。去除污染的表面層(通常幾毫米厚),會大大減小在核設(shè)施報(bào)廢時(shí)要處理的混凝土體積。激光去污的優(yōu)點(diǎn)是:容易實(shí)現(xiàn)遙控操作,這可把工人在污染區(qū)的工作時(shí)間縮到最短,減小二次污染廢物的產(chǎn)生,減少設(shè)備污染。可供選擇的幾項(xiàng)激光去除表面層的技術(shù)有:蒸發(fā)、散裂和熱退化。
表面層蒸發(fā)可用聚焦的高功率激光束在混凝土表面掃描實(shí)現(xiàn),但此時(shí)的功率密度必須足夠高,至少在幾千瓦/厘米2量級,而在散裂過程中,只需使用非聚焦的激光束,功率密度較低,約為200-300瓦/厘米2量級。在后者情況下,位于表面下的混凝土中的水,瞬時(shí)蒸發(fā)產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力,這種應(yīng)力會引起表面層分層和散裂。用水泥散裂方法去除表面層的缺點(diǎn)是:該方法不太穩(wěn)定,只能作為第一個(gè)操作步驟使用。用激光重復(fù)掃描已散裂的區(qū)域幾乎不會產(chǎn)生進(jìn)一步散裂。為此,這一方法只對去除2-3毫米的淺表面層有效。去除表面層的第三個(gè)方法是用激光使近表面的混凝土熔化和熱退化。凝固的玻璃層和它下面的熱退化層非常脆弱,很容易用機(jī)械方法去除。激光熔化和機(jī)械清除工序可以重復(fù),直到去除厚度達(dá)到要求為止。
表面粗化:用CO2激光器在用于大樓的花崗巖表面劃痕和粗化,已于十幾年前在日本演示過了,人們試圖用它作為傳統(tǒng)方法的替代品。與噴火粗化法相比,激光劃痕的優(yōu)點(diǎn)是:幾乎不會使表面下的材料破壞,幾乎不會影響的強(qiáng)度,不會破壞石頭的邊緣。
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