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50毫米厚水泥基材料的高功率光纤激光切割
摘要： 本实验研究揭示了采用多模光纤激光器对水泥基材料进行激光切割的适用性。实验使用9千瓦多模光纤激光器，变量包括水灰比、激光移动速度以及水泥净浆、水泥砂浆和超高性能混凝土(UHPC)等材料组分。研究在激光下行方向上考察了水泥基材料的切割性能，通过切割后试样表面及截面的参数定量评估了水泥基材料的切缝宽度和穿透深度。此外，还通过截面视图的穿透形态对比了各试样的材料去除区域?；谑笛楣鄄欤岢隽思す庥胨嗷牧系南嗷プ饔没?。
关键词： 激光切割、椭圆孔、水泥基材料、多模光纤激光器
更新于2025-09-19 17:13:59
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采用多模光纤激光器制备的水泥基材料微观结构特征
摘要： 水泥基材料是最常用的建筑材料，传统切割技术仍是其加工的主要方法。然而这些常规切割方式可能产生不良微裂纹并误切非目标结构部分。本实验研究旨在评估激光新加工方法对水泥基材料微观结构特性的影响。实验变量包括激光切割速度、水灰比及材料组成。为对比激光作用前后的微观结构变化，采用扫描电子显微镜/能谱仪(SEM/EDX)观察切割面微观形貌。激光作用后，在切割面观察到材料移除区(MRZ)和热影响区(HAZ)。研究发现MRZ中玻璃质层厚度随水泥基材料中硅酸盐类物质含量增加而增厚。此外研究证实，水泥基材料中混合的硅酸盐类物质含量会影响激光切割质量。
关键词： 微观结构、激光切割、水泥基材料、多模光纤激光器、SEM/EDX分析
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于阴影成像和等离子体成像技术研究水泥基材料中的晶粒尺寸及其对激光诱导等离子体的影响
摘要： 采用两种实验方法研究了不同水泥基混合物中颗粒粒径对激光诱导等离子体演化的影响：(i)通过阴影成像和二维等离子体成像技术，探究激光诱导冲击波的时空演化过程；(ii)利用二维光谱成像技术分析等离子体中元素的时空分布特征。本研究源于将激光诱导击穿光谱(LIBS)应用于混凝土化学分析的需求，进而获取桥梁、停车场地坪等结构损伤评估相关信息。土木工程领域特别关注颗粒粒径分布——制备混凝土需按筛分曲线(64毫米至0.125毫米)使用不同级配的骨料。数据集中可排除180微米以上的骨料，因此LIBS检测仅需考虑粒径小于180微米的细骨料含量。所有小于0.125毫米的混凝土组分均归属为粉料含量。测试样品包括作为基准的干硬性水泥净浆(水灰比w/z=0.5)。通过向水泥中添加不同比例(10%、30%、50%和60%)的粉料(粒径40微米)和硅灰(粒径0.1微米)，并与剩余比例的干/水化水泥混合制备骨料混合物?？墒踊峁砻鳎航鲈诘壤胱犹逍纬傻某跏冀锥危辞?微秒内），才能检测到等离子体演化与样品粒径的关联性。光谱信息揭示了等离子体中硅和钙元素（包括中性态与电离态）的分布情况，该显著效应同样出现在等离子体寿命最初1微秒内。
关键词： 等离子体成像、激光诱导击穿光谱、粒径、水泥基材料、阴影成像
更新于2025-09-16 10:30:52