隨著對石材清洗技術難度的要求越來越高,以及人類環保意識的提高,石材養護新措施:激光清洗技術作為一種新的石材清洗技術正在被人們所認可和發展。激光清洗技術主要是利用激光束進行高速有效的清洗。
石材養護新措施-激光清洗有什么效果
石材養護新措施-激光清洗有什么效果
1、對石材表面進行清洗,具有省時、省力、節水的好處,而且安全可靠,應用范圍廣,易于自動控制。尤其對于石雕、各種棱角雕刻等結構精細的石材表面,以及古代石質遺跡等高檔石材的清洗,激光清洗技術的優勢是許多傳統石材清洗技術無法比擬的。因此,可以說激光清洗是石材清洗技術上的一大進步,激光清洗技術的推廣應用將使石材清洗技術行業如虎添翼。
2、它會使污垢分子在瞬間蒸發、氣化或分解。激光清洗技術是使用激光脈沖的振動,粒子熱膨脹和分子光解作用或相變三種行動或其聯合行動來克服表面污垢和基體物質表面之間的結合力,使其脫離物體的表面,達到清洗的目的。
2、它會使污垢分子在瞬間蒸發、氣化或分解。激光清洗技術是使用激光脈沖的振動,粒子熱膨脹和分子光解作用或相變三種行動或其聯合行動來克服表面污垢和基體物質表面之間的結合力,使其脫離物體的表面,達到清洗的目的。
根據對基材光學特性和待清洗污垢的分析,石材養護新措施:激光清洗原理可進一步分為兩類
1、利用基體物質和表面附著污垢對某一波長的激光能量吸收系數的差別,附著污垢被激光能量充分吸收,受熱膨脹或汽化揮發,并被汽化形成的蒸發流帶動脫離基體物質從而達到清洗的目的,要求基體物質對激光的能量吸收系數要小。
1、利用基體物質和表面附著污垢對某一波長的激光能量吸收系數的差別,附著污垢被激光能量充分吸收,受熱膨脹或汽化揮發,并被汽化形成的蒸發流帶動脫離基體物質從而達到清洗的目的,要求基體物質對激光的能量吸收系數要小。
石材養護新措施-激光清洗有什么效果
2、污垢與石材表面之間的結合力主要是物理作用力和弱化學作用力。弱化學作用力包括氫鍵和鍵能由于電荷轉移,而物理作用力包括范德華力(包括靜電、誘導和色散)和毛細作用力。石材比其他表面材料更難清潔的原因是天然石材中有大量的微孔。微孔的毛細作用力不僅增強了污垢與石材之間的結合力,而且使其難以在各種清潔力的包裹作用中發揮作用。
石材養護新措施對于石材表面污垢的清洗,往往要結合以上的機制。激光束光脈沖的頻率(0.5 ~ 30脈沖/秒)和振幅(8 ~ 25ns)通常根據被處理的石材和污垢的狀況來確定,使污垢材料適當地吸收光能。脈沖激光的反復沖擊可以使石材表面的污垢和微孔疏松。當激光沖擊力大于基材對污垢顆粒的吸收力時,污垢顆粒就會從基材中逸出,達到清洗的目的。
當激光光子能量大于(粘附層)污垢分子鍵能,激光分解,光剝落先后施加影響,如KrF準分子激光光子能量5 ev,大于有機污染物O - O, H, H, O, H, C - C, C, H和N - H(化學鍵的能量,如激光能破壞部分化學鍵的作用,分解有機物,從而能清洗有機油漬。當激光束能量密度進一步增大時,會出現一些無機污垢。
例如,有機污垢光解產生的含K、Na的鹽類和無機物可以被激光加熱膨脹,導致熱剝離(即光剝離)和從基材表面剝離。為了充分利用激光的各種效果,為了加強激光清洗效果,往往要事先在被清洗的基材表面人工涂上一些水或水與甲醇或乙醇混合的液體。當激光照射到液膜上時,液膜因受熱迅速而發生爆炸汽化。沖擊波沖擊使基材表面的污物松動,并隨沖擊波從基材表面飛離,達到去污的目的。在這種方法中,雖然也存在污垢顆粒的振動和顆粒的熱膨脹,但爆炸沖擊波的作用是主要的。這種石材清洗技術也被稱為激光+液膜法。覆蓋在基材表面的液膜厚度一般為10/m。
當激光光子能量大于(粘附層)污垢分子鍵能,激光分解,光剝落先后施加影響,如KrF準分子激光光子能量5 ev,大于有機污染物O - O, H, H, O, H, C - C, C, H和N - H(化學鍵的能量,如激光能破壞部分化學鍵的作用,分解有機物,從而能清洗有機油漬。當激光束能量密度進一步增大時,會出現一些無機污垢。
例如,有機污垢光解產生的含K、Na的鹽類和無機物可以被激光加熱膨脹,導致熱剝離(即光剝離)和從基材表面剝離。為了充分利用激光的各種效果,為了加強激光清洗效果,往往要事先在被清洗的基材表面人工涂上一些水或水與甲醇或乙醇混合的液體。當激光照射到液膜上時,液膜因受熱迅速而發生爆炸汽化。沖擊波沖擊使基材表面的污物松動,并隨沖擊波從基材表面飛離,達到去污的目的。在這種方法中,雖然也存在污垢顆粒的振動和顆粒的熱膨脹,但爆炸沖擊波的作用是主要的。這種石材清洗技術也被稱為激光+液膜法。覆蓋在基材表面的液膜厚度一般為10/m。