Investigation on mechanism of oxide removal and plasma behavior during laser cleaning on aluminum alloy

蒸发 等离子体 氧化物 材料科学 合金 基质(水族馆) 图层(电子) 激光器 分析化学(期刊) 相(物质) 吸收(声学) 化学 复合材料 冶金 热力学 光学 物理 量子力学 海洋学 有机化学 色谱法 地质学
作者
Guangxing Zhang,Xueming Hua,Ye Huang,Yuelong Zhang,Fang Li,Chen Shen,Jian Cheng
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier]
卷期号:506: 144666-144666 被引量:82
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2019.144666
摘要

Through comparing the cleaning effect of aluminum alloy at different energy densities, the model of materials thermodynamics was established, illuminating the cleaning mechanism and plasma behavior. The research showed laser cleaning could remove oxide layer completely. The initial cleaning threshold was 12.7 J/cm2 and complete cleaning threshold was 25.5 J/cm2. At low energy density, phase explosion caused by laser ablation was the main cleaning mechanism. At high energy density, besides phase explosion, impact effect induced by evaporation pressure caused the splattering and removal of oxide layer. Plasma lifespan had positive correlation with energy density. Its lifespan in 25.5 J/cm2 and 51.0 J/cm2 were about 6 μs and above 10 μs, respectively. The model of materials thermodynamics showed that at low energy density, substrate evaporation pushed out molten oxide layer and formed pulse craters. At high energy density, transient energy absorption caused thermal stress coupling effect and separated substrate with oxide layer. The impact effect induced by evaporation pressure resulted in the removal of oxide layer. The vapor of Al absorbed laser energy and formed plasma. The high energy density enhanced the laser-plasma coupling. It caused high temperature and intensive electron density. The time of plasma cooling and atomization became longer.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
星辰大海应助倔强毛驴侠采纳,获得10
2秒前
mysoul123完成签到 ,获得积分10
3秒前
裕安完成签到,获得积分10
4秒前
tjfwg完成签到,获得积分10
5秒前
火山完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
獭獭发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
拉长的凌旋完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
勤恳风华完成签到,获得积分10
9秒前
冷酷紫山发布了新的文献求助10
11秒前
生动的豪英完成签到 ,获得积分10
11秒前
summer完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
米花完成签到 ,获得积分10
12秒前
金也发布了新的文献求助30
12秒前
aike发布了新的文献求助10
13秒前
七羽完成签到 ,获得积分10
15秒前
屋顶橙子味完成签到 ,获得积分10
16秒前
Thing完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
tt825完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
17秒前
噗噗完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
yi完成签到,获得积分10
18秒前
小学生库里完成签到,获得积分10
18秒前
pikaka完成签到,获得积分10
19秒前
无情的若枫完成签到,获得积分10
21秒前
Zoe发布了新的文献求助10
21秒前
9977发布了新的文献求助10
22秒前
Leviathan完成签到 ,获得积分10
23秒前
24秒前
24秒前
少年发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
高分求助中
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 400
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3165286
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2816322
关于积分的说明 7912245
捐赠科研通 2475959
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1318465
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 632171
版权声明 602388