目 录

第1章  清洗：无处不在的焕新术

1.1  从身边说起 1

1.2  清洗，都在哪儿用 2

1.3  清洗的四要素 3

1.4  清洗技术，如何分门别类 6

1.4.1  看本质：清洗靠的是什么 7

1.4.2  看形态：清洗过程是“干”还是“湿” 8

第2章  清洗：为何重要

2.1  主要污染物的“家族成员” 9

2.1.1  灰尘：无处不在的“微型混合体” 10

2.1.2  油渍或油污：黏腻的“胶水” 10

2.1.3  腐蚀：材料被悄悄“啃食”的过程 11

2.1.4  油漆：既是保护层，也会变“污垢” 12

2.1.5  树脂、橡胶、塑料：工业中的常见残留 13

2.2  污染物为何“赖着不走”——谈谈黏附力的秘密 14

2.2.1  范德瓦耳斯力：微观世界的“隐形小手” 15

2.2.2  毛细力：水汽的“黏合效应” 16

2.2.3  静电力：看不见的“静电吸附” 16

2.2.4  黏附力 vs 重力：为什么小颗粒更难清除 16

2.2.5  化学键：当污染物“长”在了表面 17

2.3  清洗，到底有多重要 18

2.3.1  清洗与环保：守护绿水青山 18

2.3.2  清洗与安全：拆除“隐形炸弹” 18

2.3.3  清洗与健康：切断污染传播链 19

2.3.4  清洗与节能：助力“双碳”目标 19

2.4  生活中的清洗实例 20

2.4.1  家电清洗：给家电做个“SPA” 20

2.4.2  公共设施清洗 21

2.4.3  锅炉清洗：给“动力心脏”去除负担 22

2.4.4  汽车清洗：不仅仅是“面子工程” 23

2.5  我国工业清洗行业的发展 23

第3章  物理清洗：“硬核”去污法

3.1  喷丸清洗：给金属表面来场“沙尘暴” 26

3.2  高压水射流清洗：给水流注入“雷霆之力” 29

3.3  干冰清洗：看得见的“白烟”，看不见的“三重打击” 32

3.4  超声波清洗：无声的“深度清洁专家” 34

3.5  等离子体物理清洗：用第四态物质做分子级清洁 36

3.6  热能清洗：给污垢一场“热力风暴” 39

第4章  化学清洗：分子层面的“拆解”艺术

4.1  化学试剂清洗：给污垢配一剂“魔法药水” 42

4.1.1  原理：一场看不见的“分子变形术” 42

4.1.2  如何选择对的“药水” 43

4.1.3  操作方式：三种“用药”手法 44

4.1.4  特点与应用：从工厂到家庭的“化学术” 44

4.2  电解清洗：给金属“通个电”，洗个深层净透澡 45

4.3  生物清洗技术：微观世界的“分解大师” 47

第5章  激光：神奇的“光之刃”

5.1  激光：与众不同的光 50

5.1.1  激光简史：从理论到现实 50

5.1.2  激光的四大“个性” 51

5.2  激光是如何“炼”成的 52

5.2.1  能级与跃迁：微观世界的“能量阶梯” 53

5.2.2  光的三种“诞生方式”：受激吸收、自发辐射和受激辐射 54

5.2.3  谐振腔：光子的“超级跑步机”与“放大器” 55

5.2.4  关键前提：粒子数反转与增益介质 56

5.3  激光器的“家族”与“身份证” 57

5.3.1  激光器的核心三要素 57

5.3.2  激光器大家族：形态各异，各显神通 58

5.3.3  读懂激光器的“身份证”：关键参数 59

5.4  激光的“爆发力”从何而来——三大关键技术 60

5.4.1  激光调Q技术：能量的“蓄积与瞬间爆发” 60

5.4.2  激光锁模技术：产生“飞秒光弹”的艺术 62

5.4.3  激光放大技术：给激光“接力加油” 63

第6章  当光成为清洁工：初识激光清洗

6.1  激光清洗技术的起源 65

6.2  激光清洗原理：一束光如何成为“清洁大师” 67

6.2.1  激光清洗是如何工作的 67

6.2.2  激光清洗的几种“驱离术” 68

6.3  激光清洗的独特优势 70

6.4  激光清洗的分类 71

6.4.1  激光干式清洗法：纯粹的“光之扫帚” 71

6.4.2  激光湿式清洗法：巧借蒸汽之力的“光热爆破” 72

6.5  如何选择激光清洗的“光之刃” 72

6.6  激光清洗的“主力军团”：常用激光器一览 73

6.6.1  Nd:YAG激光器：稳定可靠的“多面手” 73

6.6.2  CO2激光器：非金属材料的“克星” 75

6.6.3  光纤激光器：灵活高效的“后起之秀” 76

6.6.4  准分子激光器：紫外波段的“冷处理专家” 77

6.6.5  半导体激光器：微小高效的“集成核心” 78

6.6.6  主力激光器参数与应用对比 79

6.7  激光清洗设备：拆解一台“光之清洁机” 80

6.7.1  激光器系统：设备的“心脏”与“引擎” 80

6.7.2  光束传输与整形系统：为激光铺路与“塑形” 81

6.7.3  移动与回收系统：让光“跑起来”，把灰“收起来” 83

6.7.4  监测系统：清洗效果的“火眼金睛” 84

6.7.5  控制系统：整个设备的“智能大脑” 85

第7章  激光除微粒：让微小灰尘无处可藏

7.1  物体表面的“顽固灰尘” 86

7.1.1  哪些东西容易脏？又容易沾上什么 86

7.1.2  关键一招：谁更“怕热”—— 熔点与沸点的故事 87

7.2  激光是怎么“打扫”的——方法与原理 88

7.2.1  激光清洗微粒的三大“战术” 88

7.2.2  核心机理：战胜“黏人”的吸附力 91

7.3  芯片保卫战：清洗电路板的“光之橡皮擦” 92

7.3.1  守护芯片的“底片”：激光清洗掩模版 92

7.3.2  推动者：IBM公司阿尔马登研究中心与Tam团队 95

7.3.3  清理“血管堵塞”：集成电路的激光消闪 96

7.3.4  疏通“微细笔尖”：清洗喷墨打印头 96

7.4  激光清洗光学元件：为“光之窗”做无痕保洁 97

7.4.1  不容一粒尘埃：光学元件为何必须洁净 97

7.4.2  传统清洗的困局：当“粗布”遇上“瑞士名表” 98

7.4.3  激光清洗：精密光学维护的革命性方案 98

7.5  激光清洗核电站：远程处理放射性污染的“光之手术刀” 100

7.6  激光清洗文物：用“光之笔”拂去千年尘埃 101

7.6.1  研究：探寻最合适的光 102

7.6.2  应用：让历史重现光彩 103

7.7  给“工业之母”做SPA：当激光遇上模具清洗 105

7.7.1  模具为什么非得“洗澡” 105

7.7.2  激光清洗：一把精准的“光扫帚” 108

7.7.3  如何驾驭这把“光扫帚”——关键参数调校 109

第8章  激光除油漆：给旧物“光速换新装”

8.1  涂料和涂装：揭秘“保护衣”的制造与穿着 111

8.1.1  涂料：“保护衣”的“布料” 112

8.1.2  涂装：为物体“量体裁衣” 112

8.2  涂层清洗：为物体“焕新衣” 112

8.2.1  涂层为何要“焕新” 112

8.2.2  激光除漆：一道精准的“清洁之光” 113

8.3  激光为金属“精准卸妆” 114

8.3.1  激光除漆装备：系统如何工作 114

8.3.2  关键：找到能量的“黄金区间” 114

8.3.3  如何设定完美的激光“配方” 117

8.4  挑战极限：为“材料之王”碳纤维精准“卸妆” 119

8.4.1  “材料之王”：碳纤维增强树脂基复合材料 119

8.4.2  给CFRP激光“卸妆”为何是顶级挑战 120

8.4.3  实战（一）：干式激光清洗CFRP 121

8.4.4  实战（二）：更温和的“间接湿式”激光清洗 124

8.5  唤醒沉睡的色彩：激光，文物修复师的“光魔法” 127

8.5.1  陶器“焕彩”：洗去尘埃，重现千年丹青 127

8.5.2  油画“复活”：精准剥离时光的泛黄 128

第9章  激光除腐蚀：给金属的“伤口”做无创手术

9.1  金属为何会“生病”——腐蚀的三大病因 132

9.2  金属的“锈病”图鉴 133

9.2.1  铁锈：最普遍的“红色警报” 133

9.2.2  铜锈：岁月的印记与无情的侵蚀 137

9.2.3  铝锈：一件聪明的“自我保护外套” 139

9.2.4  银锈：夺走光泽的“黑色面纱” 140

9.3  如何给金属“治锈”——传统疗法与光之手术 141

9.3.1  “天然疤痕”与“人工创可贴”：锈层与油漆大不同 141

9.3.2  三大“治锈”流派 141

9.4  激光“光疗”参数调校：如何制定完美手术方案 142

9.5  一举多得：激光除锈如何让金属“焕新升级” 144

9.5.1  增强“免疫力”：改善抗腐蚀性 144

9.5.2  当好“援手”：提升焊接质量 145

9.5.3  形成“自我防护层”：钝化作用 145

9.5.4  其他性能：保持本色，甚至略有提升 146

9.6  工业实战：激光除锈，正在改变这些行业 146

9.6.1  唤醒“电力心脏”：新能源电池的触点焕新 147

9.6.2  护航“钢铁巨龙”：动车组部件的精密养护 147

9.6.3  打造“海上堡垒”：船舶制造与维修的绿色革新 148

9.6.4  排除“隐形炸弹”：弹药维修的安全卫士 148

9.6.5  重现“千年华彩”：金属文物的无损修复 148

9.6.6  赋能“工业母机”：机械设备的全面保养 149

第10章  当激光清洗遇上AI：会思考的“光之清洁工”

10.1  激光清洗机的“智能管家”：运行监控系统 150

10.1.1  监控系统：从“体检”到“护航” 150

10.1.2  操作界面：从“旋钮仪表”到“智能触屏” 152

10.1.3  安全守护：构筑三重防护网 153

10.1.4  运动控制：给激光头配上“灵活的身手” 154

10.2  洞察秋毫：激光清洗的“感官系统” 155

10.2.1  形貌观测技术：“眼见为实”的变化 157

10.2.2  光谱技术：物质的“成分指纹” 160

10.2.3  声波监测技术：清洗过程的“听诊器” 164

10.2.4  飞行时间测量：冲击波与声波的赛跑 167

10.2.5  元素成分分析：材料表面的“超级侦探” 168

10.2.6  技术联合作战：取长补短的融合监测 169

10.3  让清洗变“聪明”：人工智能赋能激光清洗 170

10.3.1  火眼金睛：AI图像识别 170

10.3.2  “自学成才”：机器学习与深度学习 171

10.3.3  实践举例：AI让声音“会说话” 173

参考文献 175