激光是20世紀60年代的新光源。由于激光具有方向性好、亮度高、單色性好等特點而得到廣泛應用。激光加工是激光應用有發展前途的領域之一,現在已開發出20多種激光加工技術。
在土木工程領域,用激光加工建材的研究,已進行了長達40年之久,但進展非常緩慢,原因是:激光切割機加工的成本太高。該領域對激光器輸出功率的要求太高,因為,在通常情況下,混凝土和其它建材都是很厚、很大的。自上世紀90年代后期以來,幾千瓦級激光器(如高功率二極管激光器和光纖激光器等)的巨大進展,又重新在土木工程領域點燃了研究激光加工建材的熱情。下面,我們將簡要介紹激光在加工建材方面的新進展,如混凝土、灰泥板材和天然的激光、鉆孔和表面處理等。
、激光上釉 :對天然石材和制品進行激光上釉的技術,是在上世紀90年代早期發展起來的,上釉后的產品主要用于護墻板。用低功率密度(大約400 W/cm2)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。當表面被激光融化時,玻璃層就披上一層與金屬離子或氧化物相應的顏色。激光上釉的優點是:圖案或顏色深淺很容易通過改變激光處理參數調節。
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