激光清洗在石材行业的前景方法及应用
脉冲激光不断重复的频率的冲击作用可使石材表面和微孔隙中的污垢松动，当激光的冲击力大于基体对污垢粒子的吸附力时，污垢微粒便脱离基体达到清洗目的。当激光光子能量大于(附着层)污垢分子的键能时，激光的光分解、光剥离作用相继发挥效应，如KrF准分子激光光子能量为SeV，大于有机污物O-O、H-H、O-H、C-C、C-H和N-H等化学键的键能，激光的作用可以破坏部分化学键，分解有机物，从而可清洗有机油污。当激光光束能量密度进一步提高时，一些无机污垢，如含K、Na的盐以及由有机污垢光分解后产生的无机物可被激光加热膨胀，产生热剥离(即光剥离)而脱离基体表面。为了充分利用激光的各种作用，加强激光的清洗效果，往往事先在被清洗基体的表面人为地涂上一些水或水与甲醇或乙醇的混合液体。当激光照射于液膜上时，液膜因急剧受热，会产生爆炸性汽化。爆炸的冲击使基体表面的污垢松散并随冲击波飞离基体的表面，达到去污的目的。在这种方法中尽管也有污垢粒子的振动和粒子的热膨胀，但爆炸性冲击波的作用是主要的，此种方法也称为：激光+液膜方法。覆盖于基体表面的液膜的厚度一般为l0Um。
二.激光清洗的前景展望
国际上，激光清洗技术已成为一项较为成热的石质材料和石质文物的清洗技术。而在我国，激光清洗，尤其是对于石质材料和石质文物的清洗才刚刚起步。由于激光清洗技术具有传统清洗方法无法比拟的优点，将有广阔的发展前景，我们希望有兴趣的厂家或单位与我们一道积极进行技术研究和设备开发，激光清洗技术必将很快在我国石质材料和石质文物的清洗业中发挥重要作用，形成新的经济增长点.
三.激光清洗的方法和实例
从方法上分析，激光清洗方法有4种：
(1)激光干洗法，即采用脉冲激光直接辐射去污。
(2)激光+液膜方法，即首先沉积一层液膜于基体表面，然后用激光辐射去污。
(3)激光+惰性气体的方法，即在激光辐射的同时，用惰性气体吹向基体表面，当污物从表面剥离后会立即被气体吹离表面，以避免表面再次污染和氧化。
(4)运用激光使污垢松散后，再用非腐蚀性化学方法清洗。
目前，常用的是前3种方法。第4种方法仅见于石质文物的清洗中。
石雕和石刻等年代久远的高档石质艺术品，由于其精细和易损的表面结构，成为激光清洗最早应用的领域。早在20年前，英国的JohnAsmus用红宝石脉冲激光成功地清洗了大理石雕刻上的风化壳层。人们发现用激光清除石质文物表面的污垢有独到的优势，它能够十分精确地控制光束在复杂的表面上移动，清除污垢而不伤及文物石材。
例如，1992年9月，联合国教科文组织所属的世界文化遗产保护组织为纪念该组织创建20周年，实施了对十分著名的英国亚眠大教堂的维修工程。亚眠大教堂西侧的圣母门上十分精美的大理石雕刻是工程的关键。在为期一年的圣母门维修工程中，维修人员借助于激光，用激光光束除去了覆盖在大理石雕刻花纹上几毫米厚的黑色垢层，大理石表面原来的色泽体现出来，使精美的雕刻重现光彩。
