铝合金表面氧化物激光清洗机理研究进展

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作者 王瑞洋 许敏恒 +4 位作者 彭珍珍 王立伟 刘宏伟 汪殿龙 梁志敏 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第15期21-33,共13页

激光清洗作为21世纪新兴的清洗技术,以其独有的高精度、环保节能等优势,很大程度契合了当前可持续发展的要求。在归纳众多试验和理论研究的基础上,以激光能量密度为变量,重点综述了随着激光能量密度的变化,激光去除铝合金表面氧化层的... 激光清洗作为21世纪新兴的清洗技术,以其独有的高精度、环保节能等优势,很大程度契合了当前可持续发展的要求。在归纳众多试验和理论研究的基础上,以激光能量密度为变量,重点综述了随着激光能量密度的变化,激光去除铝合金表面氧化层的不同机理,包括热机械膨胀、熔化蒸发、相爆炸、蒸发压力冲击、等离子体冲击,传统意义上的清洗机理“热烧蚀”应被理解为一种实验观察到的现象。介绍了当前激光清洗机理研究中常用手段,包括高速摄像和热力学模拟。介绍了当前激光清洗机理分析中遇到的一些困难,包括升温过程的复杂性和微观清洗过程的难观测性等。在此基础上,介绍了不同清洗机理作用下的铝合金表面质量变化,包括表面粗糙度及烧蚀坑形貌。对清洗机理与应用之间的联系进行说明,包括激光清洗对样品表面性能(如硬度、耐蚀性等)的影响。同时针对激光作用过程中涉及的多因素耦合作用进行了说明,包括各种能量场耦合,以及因界面声阻抗不同而产生的拉应力等对清洗过程的影响。最后提出当前制约激光清洗技术发展存在的一些问题,并对激光清洗技术的发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 激光清洗 铝合金氧化层 清洗机理 能量密度

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超光滑光学基片表面激光清洗机理与技术 被引量：7

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作者 徐传义 史兴宽 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期128-131,共4页

分析了激光清洗技术在清洗超光滑光学基片表面应用中的难点和可行性，并利用Nd：YAG脉冲激光器对超光滑光学玻璃表面进行了激光清洗实验，实验结果表明了激光清洗技术在清洗超光滑光学基片方面非常有效。在此基础上建立了激光清洗的热... 分析了激光清洗技术在清洗超光滑光学基片表面应用中的难点和可行性，并利用Nd：YAG脉冲激光器对超光滑光学玻璃表面进行了激光清洗实验，实验结果表明了激光清洗技术在清洗超光滑光学基片方面非常有效。在此基础上建立了激光清洗的热学模型，结合气泡成长动力学和流体力学理论，分析了超光滑光学基片表面激光清洗的机理，量化了作用于杂质微粒上的去除力。 展开更多

关键词 超光滑光学基片 激光清洗 清洗机理 热学模型 光学器件

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激光频率对激光干式清洗机理及表面性能的影响 被引量：16

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作者 万壮 杨学锋 +4 位作者 夏国峰 李丹 刘文波 成健 王守仁 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期70-77,共8页

目的探究不同频率下激光干式清洗的清洗效果、清洗机理及清洗后材料的表面性能。方法通过理论计算,得出较优频率,并采用固体光纤激光器,控制清洗频率单因素参数,以Q235低碳结构钢表面氧化层为例进行清洗实验。结果在350 kHz清洗后,样品... 目的探究不同频率下激光干式清洗的清洗效果、清洗机理及清洗后材料的表面性能。方法通过理论计算,得出较优频率,并采用固体光纤激光器,控制清洗频率单因素参数,以Q235低碳结构钢表面氧化层为例进行清洗实验。结果在350 kHz清洗后,样品的表面效果最佳;频率为250 kHz时,样品的表面粗糙度达到最低值,为2.572μm,基体轻微损伤;频率为150 kHz时,样品摩擦系数达到最大值,为0.3905,基体损伤最大。Q235表面氧化层激光干式清洗机理为烧蚀及溅射,随频率的增加,烧蚀作用逐渐下降,溅射作用逐渐增强。当频率为550 kHz时,烧蚀作用最低,占比为68%;频率为150 kHz时,基体损伤,样品表面发生二次氧化,受损严重,表面粗糙度值最大。在250~550 kHz,随频率的增大,样品的表面粗糙度呈上升趋势。激光干式清洗后,样品表面的摩擦系数总体呈下降趋势,且在频率为150 kHz时,激光能量密度最大,激光强化作用最明显。随频率的增加,样品清洗表面残余应力下降。在激光频率为350 kHz清洗后,样品表面的电化学腐蚀性能最好。结论在激光干式清洗时,频率作为一个重要参数,对清洗效果、清洗机理及表面性能有显著影响。 展开更多

关键词 清洗频率 清洗机理 表面性能 激光清洗 清洗效果

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水基金属清洗剂的清洗机理 被引量：10

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作者 孙高翔 《洗净技术》 2004年第1期27-28,共2页

本文介绍了水基金属清洗剂的性能,组成及水基金属清洗剂的清洗机理和选用。

关键词 水基金属清洗剂 清洗机理 性能 组成 表面活性剂

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基于大气压等离子体的电镀零件表面石墨清洗及机理

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作者 曹修全 赵应鑫 +3 位作者 张鹏 余德平 王东伟 吴开皓 《表面技术》 北大核心 2025年第2期234-242,共9页

目的去除因高温烧结而引起的绝缘子表面石墨污染,保障电镀产品的表面质量,探究大气压等离子体清洗代替传统化学/物理去除石墨污染的机理与方法。方法参照绝缘子污染情况试制石墨污染的4J29金属块样品,分别开展加热Ar+O_(2)、不加热Ar/Ar... 目的去除因高温烧结而引起的绝缘子表面石墨污染,保障电镀产品的表面质量,探究大气压等离子体清洗代替传统化学/物理去除石墨污染的机理与方法。方法参照绝缘子污染情况试制石墨污染的4J29金属块样品,分别开展加热Ar+O_(2)、不加热Ar/Ar+O_(2)等离子体清洗对比实验。采用光谱仪分析Ar/Ar+O_(2)等离子体的化学特性。利用电子分析天平、扫描电子显微镜、能谱仪分别检测了样品表面石墨的质量变化、形貌以及元素成分变化。结果在样品加热的情况下,经Ar+O_(2)等离子体清洗后,4J29金属块表面的碳含量(质量分数)从97%降低至6%;Ar/Ar+O_(2)等离子体均可以在接近常温下有效去除石墨,且Ar+O_(2)等离子体的石墨去除效率较纯Ar等离子体提高0.7倍;在样品加热到300℃情况下,Ar+O_(2)等离子体的石墨去除效率较不加热时提高了27.3倍。结论大气压Ar+O_(2)等离子体清洗可以有效去除电镀零件表面的石墨污染;石墨去除效率与活性氧原子密度呈正相关;提高零件表面温度可以在活性氧原子供应充足的情况下显著提高石墨去除效率。 展开更多

关键词 清洗工艺 石墨去除 微波等离子体射流 清洗机理 去除效率 绝缘子

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激光能量密度对TWIP钢表面氧化物清洗效果及机理的影响 被引量：1

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作者 刘宏伟 杨文光 +3 位作者 彭珍珍 汪殿龙 姚云峰 迟永波 《热加工工艺》 北大核心 2024年第16期101-105,共5页

针对孪晶诱发塑性(TWIP)钢板表面氧化层难去除的问题,采用近年来兴起的激光清洗方法,通过观察和测量不同能量密度激光清洗TWIP钢表面的形貌以及氧元素含量,研究了激光清洗技术对TWIP钢表面氧化层的作用效果及机理。结果表明:当能量密度... 针对孪晶诱发塑性(TWIP)钢板表面氧化层难去除的问题,采用近年来兴起的激光清洗方法,通过观察和测量不同能量密度激光清洗TWIP钢表面的形貌以及氧元素含量,研究了激光清洗技术对TWIP钢表面氧化层的作用效果及机理。结果表明:当能量密度高于12.7 J/cm^(2)时,氧化层开始发生热膨胀而从表面剥离,因此确定此值为氧化层的清洗阈值;当能量密度高于38.2 J/cm^(2)时,材料蒸发引起的热烧蚀起主导作用;当能量密度高于50.9 J/cm^(2)时,增大激光能量会造成基体的氧化,因此确定此值为氧化层的损伤阈值。本研究不仅可为激光清洗在TWIP钢表面氧化层的去除方面提供理论指导,同时也可为TWIP钢的高效、清洁化生产加工提供有效方法。 展开更多

关键词 激光清洗 TWIP钢 清洗阈值 损伤阈值 清洗机理

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激光清洗的机理研究进展 被引量：7

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作者 刘鹏宇 王宪伦 张则荣 《工业加热》 CAS 2022年第10期50-53,共4页

简单介绍了激光清洗,根据待清洗污物本身的特点,对不同材质污物,例如微颗粒、油漆、锈蚀、模具表面污垢以及其他污物的激光清洗机理进行了概述。微颗粒的清洗方法包括干式激光清洗、湿式激光清洗、激光等离子体清洗三种,清洗机理为不同... 简单介绍了激光清洗,根据待清洗污物本身的特点,对不同材质污物,例如微颗粒、油漆、锈蚀、模具表面污垢以及其他污物的激光清洗机理进行了概述。微颗粒的清洗方法包括干式激光清洗、湿式激光清洗、激光等离子体清洗三种,清洗机理为不同清洗方法产生的清洗力大于微颗粒污物与基体黏附力。油漆的清洗机理主要为振动效应和烧蚀效应。锈蚀氧化层的清洗机理会随锈蚀厚度的减少而发生变化,主要清洗机制为剥离、声波冲击、烧蚀、相爆炸。模具表面污垢清洗机理为高温受热发生瞬间的蒸发气化与干涉声波产生的力学共振。画作、建筑、雕塑、硅油、纸张等其他材质污物的清洗机理复杂多样。 展开更多

关键词 激光清洗 清洗机理 微颗粒 油漆 锈蚀

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高温氧化钛合金激光清洗机理与工艺 被引量：10

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作者 艾思飞 王非森 +3 位作者 汪倩 程银芬 文婷 陈辉 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2021年第21期220-229,共10页

钛合金在高温环境中表面会发生严重氧化,影响后续的加工与使用,采用激光清洗技术去除氧化层,通过高速摄像设备分析氧化层的去除机理,研究激光清洗、机械打磨以及酸洗工艺对试样表面宏观形貌、微观形貌、化学成分、平整性以及显微硬度的... 钛合金在高温环境中表面会发生严重氧化,影响后续的加工与使用,采用激光清洗技术去除氧化层,通过高速摄像设备分析氧化层的去除机理,研究激光清洗、机械打磨以及酸洗工艺对试样表面宏观形貌、微观形貌、化学成分、平整性以及显微硬度的影响。结果表明,氧化层的激光去除机理以烧蚀作用为主,通过选择合适的工艺参数清洗后,试样表面氧化物基本除尽,呈现出银白色金属光泽,相比于原始试样,激光清洗试样表面的氧含量大幅降低,平整性优于机械打磨试样与酸洗试样。此外,受到激光清洗过程中热作用的影响,激光清洗试样表面的显微硬度要显著高于机械打磨试样与酸洗试样。 展开更多

关键词 激光光学 激光清洗 钛合金 高温氧化 清洗机理 清洗方法对比

原文传递

钛合金激光清洗作用机理及研究现状 被引量：2

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作者 朱洪浩 夏丹 +2 位作者 史中正 谭君洋 董世运 《世界有色金属》 2019年第15期146-147,共2页

钛及钛合金由于高比强度、优秀的耐腐蚀性和高温性能,在航空航天领域中占有重要地位。在对钛合金加工装配之前,材料表面应保持洁净。目前,钛合金表面激光清洗大多采用化学清洗方法,存在清洗剂成本高、清洗操作安全隐患大、清洗废液污染... 钛及钛合金由于高比强度、优秀的耐腐蚀性和高温性能,在航空航天领域中占有重要地位。在对钛合金加工装配之前,材料表面应保持洁净。目前,钛合金表面激光清洗大多采用化学清洗方法,存在清洗剂成本高、清洗操作安全隐患大、清洗废液污染环境的缺陷。激光清洗由于其具有的独特优势,能够替代现有的钛合金表面清洗方法。本文对激光清洗的分类及原理进行了简述,并介绍了国内外钛合金激光清洗技术的研究现状,分析了采用激光清洗技术清洗钛合金表面的可行性。 展开更多

关键词 钛合金 激光清洗 清洗机理

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化工生产中磷酸用作清洗剂的研究与应用

10

作者 陈冬 段付岗 《硫磷设计与粉体工程》 CAS 2024年第3期44-47,I0002,共5页

磷酸作为较为安全的中强酸,具有物理清洗和化学清洗2种性能,可作为清洗剂,并在化工生产中用途较为广泛。研究了磷酸用作清洗剂,在不同行业的清洗机理和应用方案,并从节能降耗、资源利用、环保效果等方面对其应用效果进行了评价,认为磷... 磷酸作为较为安全的中强酸,具有物理清洗和化学清洗2种性能,可作为清洗剂,并在化工生产中用途较为广泛。研究了磷酸用作清洗剂,在不同行业的清洗机理和应用方案,并从节能降耗、资源利用、环保效果等方面对其应用效果进行了评价,认为磷酸用作清洗剂,可缩短清洗时间,提高清洗效率,延长装置运行周期,保障生产安全。 展开更多

关键词 磷酸清洗 清洗机理 工业应用 效果评价

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汽轮机清洗除垢新技术的研究与应用

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作者 罗浩浩 常英英 马金朝 《中文科技期刊数据库（引文版）工程技术》 2024年第9期0151-0154,共4页

近年来,在政府节能降耗、节水限水等大政策和形势下,中压蒸汽水汽质量和汽轮机长周期运行管理面临着更大的压力和挑战。汽轮机是炼油化工装置的关键设备,如果发生积垢和效率下降,会直接影响装置的正常生产运行,甚至被迫停机停工抢修,将... 近年来,在政府节能降耗、节水限水等大政策和形势下,中压蒸汽水汽质量和汽轮机长周期运行管理面临着更大的压力和挑战。汽轮机是炼油化工装置的关键设备,如果发生积垢和效率下降,会直接影响装置的正常生产运行,甚至被迫停机停工抢修,将给企业带来巨大的经济损失。汽轮机不停机在线清洗除垢新技术,是一种有效的热力系统除垢并兼有防腐蚀、防垢功能的方法,工艺简单,操作方便,可在汽轮机正常运行工况下向中压蒸汽介质内,加专用PTOC—1128清洗保养剂,不需要下调参数运行,故可根据设备状况有计划、安全稳妥地、无限次地随时对汽轮机进行正常运行工况下在线清洗除垢,不需要任何装置停工、设备停机的保养措施,使热力设备在清洁、高效状态下运行,达到节能降耗,减排增效。 展开更多

关键词 汽轮机积垢 汽轮机效率 轮室压力 在线清洗除垢 清洗机理

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超声波清洗的一种新方法 被引量：13

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作者 任金莲 张明铎 牛勇 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期35-37,共3页

基于超声波传播的机理 ,提出了一种无需清洗液且有别于常规超声波清洗机理的超声波振动清洗方法 ,并阐明了选取各超声参量时应注意的问题 .实验结果表明 ,该方法简单可靠 。

关键词 超声波清洗 振动清洗 超声波传播机理 清洗液 清洗机理 清洗方法

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基于空化技术的管道清洗装置的研究 被引量：11

13

作者 王萍辉 方湄 《机械设计》 CSCD 北大核心 2003年第8期9-12,共4页

管道清洗是清洗行业的难点之一 ,在对空化的清洗机理进行研究的基础上 ,主要本着将脉冲产生空化技术与自振空化喷嘴产生空化技术相结合 ,以达到较好的空化、剥蚀效果的思路 ,设计出了一套基于空化的管道清洗装置 ,并对该装置的结构、提... 管道清洗是清洗行业的难点之一 ,在对空化的清洗机理进行研究的基础上 ,主要本着将脉冲产生空化技术与自振空化喷嘴产生空化技术相结合 ,以达到较好的空化、剥蚀效果的思路 ,设计出了一套基于空化的管道清洗装置 ,并对该装置的结构、提高清洗效果的方法和优点等进行了详细的介绍。 展开更多

关键词 管道清洗装置 空化 自振空化喷嘴 剥蚀 清洗机理

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超声波清洗技术的研究与应用现状 被引量：39

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作者 李晓东 刘传绍 《清洗世界》 CAS 2009年第1期28-31,共4页

综述了超声波清洗的研究与应用现状,重点分析了超声清洗机理、换能器理论和各种因素对超声清洗的影响的研究进展;介绍了超声波清洗的有关应用及最新发展,指出传统的超声波清洗的由于在多方面具有一定的优势而在广泛的领域中得到更深入... 综述了超声波清洗的研究与应用现状,重点分析了超声清洗机理、换能器理论和各种因素对超声清洗的影响的研究进展;介绍了超声波清洗的有关应用及最新发展,指出传统的超声波清洗的由于在多方面具有一定的优势而在广泛的领域中得到更深入的应用。通过对超声波清洗应用的新发展——高频超声清洗、碳氢真空清洗等应用的介绍,进一步指出超声波清洗在正朝着复合、环保、高效和自动化的方向发展。 展开更多

关键词 超声波 清洗机理 换能器 环保

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蒸汽清洗在石质文物清洗上的研究现状 被引量：7

15

作者 赵林娟 王丽琴 +1 位作者 齐扬 周伟强 《文博》 2011年第6期86-88,共3页

本文对蒸汽清洗技术的清洗机理、清洗技术在石质文物上现阶段的研究情况,以及蒸汽清洗机的分类、应用、功能,使用情况等进行论述,较全面地介绍了蒸汽清洗的应用与发展,是一种高效、节能、环保的新型清洗技术。而这种新型清洗技术在石质... 本文对蒸汽清洗技术的清洗机理、清洗技术在石质文物上现阶段的研究情况,以及蒸汽清洗机的分类、应用、功能,使用情况等进行论述,较全面地介绍了蒸汽清洗的应用与发展,是一种高效、节能、环保的新型清洗技术。而这种新型清洗技术在石质文物上的广泛应用需要对清洗工艺和清洗效果进行更深入的研究和评估。 展开更多

关键词 蒸汽喷射 清洗机理 清洗工艺 效果评估

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低温等离子体清洗设备 被引量：3

16

作者 李俊岭 余慧 《清洗世界》 CAS 2005年第5期31-34,共4页

简要介绍了低温等离子体清洗设备清洗机理、特点及其应用。

关键词 低温等离子体 清洗机理 应用

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基于生物酶的水平井钻井液污染清洗方法研究 被引量：2

17

作者 胡黎明 《环境科学与管理》 CAS 2020年第1期59-64,共6页

由于水平井的钻井周期较长且钻井液污染程度高,一般清洗方法无法达到最佳清洗效果,提出了基于生物酶的水平井钻井液污染清洗方法研究。基于钻井液污染清洗机理框图完成水平井钻井液污染的预处理,根据钻井液体积流率和未堵塞钻孔面积的计... 由于水平井的钻井周期较长且钻井液污染程度高,一般清洗方法无法达到最佳清洗效果,提出了基于生物酶的水平井钻井液污染清洗方法研究。基于钻井液污染清洗机理框图完成水平井钻井液污染的预处理,根据钻井液体积流率和未堵塞钻孔面积的计算,建立了水平井钻井液污染清洗模型,采用生物酶技术分别清洗了水平井钻井液的油层污染、泥饼污染和抗土污染,实现了基于生物酶的水平井钻井液污染清洗。结果表明,提出的基于生物酶的水平井钻井液污染清洗方法具有较好的清洗效果,清洗能力提升了55%。 展开更多

关键词 生物酶 水平井 钻井液污染 清洗机理 污染模型 清洗效果

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常压射频冷等离子体清洗技术介绍 被引量：6

18

作者 王守国 《清洗世界》 CAS 2004年第12期32-34,共3页

介绍一项新兴的绿色常压射频冷等离子体喷枪干化学清洗技术,阐述了它在国内外的发展现状、清洗机理和应用前景。

关键词 常压 冷等离子体喷枪 清洗机理 应用

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就地清洗与清洗效果关系探讨 被引量：1

19

作者 汪学荣 彭国斌 《肉类工业》 2001年第10期36-37,共2页

介绍CIP清洗的作用机理 ,探讨CIP清洗与清洗效果的关系 ,并提出了其评定标准。

关键词 清洗机理 CIP清洗 清洗效果 食品企业 就地清洗

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面向再制造的油漆清洗技术综述 被引量：11

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作者 武爽爽 贾秀杰 +3 位作者 熊胜 王兴 马明亮 任远 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期51-65,共15页

再制造清洗是再制造中极为重要的环节,清洗的质量会直接影响再制造产品的质量。油漆是再制造清洗中必不可少的一种污垢类型,相比于其他污垢,具有与基体结合时间长,结合情况复杂,清洗难度大的特点。目前,清洗油漆主要采用传统清洗技术,... 再制造清洗是再制造中极为重要的环节,清洗的质量会直接影响再制造产品的质量。油漆是再制造清洗中必不可少的一种污垢类型,相比于其他污垢,具有与基体结合时间长,结合情况复杂,清洗难度大的特点。目前,清洗油漆主要采用传统清洗技术,如酸碱溶液清洗、高温热分解、干喷丸清洗等,而对近几年出现的油漆绿色清洗技术的推广应用不够,并且没有一个系统的整理总结用于指导实际应用。针对这一现状,基于国内外学者对油漆绿色清洗技术的研究成果,首先从油漆的性质方面进行整理,如:油漆与基体的结合情况,油漆表面微观形貌以及主要成分等。然后总结了机械领域常用的绿色油漆清洗技术,如熔盐清洗技术、干冰清洗技术、激光清洗技术、高压水射流清洗技术、湿喷丸清洗技术、超声波清洗技术以及超临界CO_(2)清洗技术,重点阐述了各种清洗技术的油漆清洗机理及优缺点,并以清洗效率为衡量标准,对各种清洗技术进行对比分析,为使用者选择清洗技术提供参考。最后根据现有油漆清洗技术存在的局限性,对清洗技术的发展前景进行了展望,提出了绿色化、复合化和智能化的发展理念,为新型油漆清洗技术的提升以及现有油漆清洗技术改进提供思路,促进清洗技术的进一步发展。 展开更多

关键词 再制造 油漆 清洗技术 清洗机理

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