顿磊：激光除锈多领域的发展历程

当 1064nm 波长的激光束扫过锈蚀的钢铁表面，锈迹瞬间剥离而基材完好无损；在故宫灵沼轩的修缮现场，双波长激光精准清除石质文物的污染物，千年古迹重现真容 —— 这就是激光除锈技术的魅力。作为一种非接触式、环保型的新型清洁技术，它正从实验室走向产业化，成为制造业升级、文物保护、高端装备维护等领域的 “刚需技术”。

全球发展格局：欧美领跑应用，中国攻坚突破

国际层面：工业化应用日趋成熟

欧美国家在激光除锈技术的产业化上占据先发优势。在机械工业领域，欧盟国家已推出 1000W 级激光手动除锈机，广泛应用于模具清洁；微电子行业中，248nm 纳秒紫外激光除锈芯片的技术实现规模化生产，光掩膜制造领域更是完全取代了传统化学除锈法。值得关注的是，欧美在激光除锈、污染物清除等场景的应用已形成产业规模，且呈现 “实验先行、理论跟进” 的特点。

文物保护领域成为技术应用的典范。希腊团队采用 1064nm 红外与 355nm 紫外双波长激光，成功修复雅典卫城女像柱的黑色结壳；法国卢浮宫通过激光技术还原达・芬奇画作的细腻色调，意大利庞贝古城的壁画在激光作用下褪去火山灰覆盖的斑驳痕迹，这些案例印证了技术的精准性与安全性。

国内进展：从理论研究到装备突围

我国激光除锈技术研究始于上世纪 90 年代，早期以机理探索和参数优化为核心。南开大学提出的三层吸收界面烧蚀振动模型、华中科技大学揭示的激光除漆 “汽化蒸发 + 共振击碎” 机理，为技术应用奠定了理论基础。实验研究方面，大连理工大学明确了硅片表面氧化铝颗粒的除锈阈值，上海交通大学验证了激光除锈后钢材抗腐蚀性能的提升，这些成果为装备研发提供了关键数据。

装备制造的突破成为近年亮点。2017 年，陆军装甲兵学院研制的 500W 高重频激光除锈设备，打破了大功率设备依赖进口的局面；如今，创鑫激光、锐科激光等企业已实现除锈用光纤激光器的国产化，大族激光、华工激光等推出的自动化除锈装备，将桥梁 U 肋除锈效率提升 7 倍以上，10 米长的构件除锈仅需 8 分钟。截至 2025 年，国内激光除锈装备已出口至 40 多个国家，出口额年增长率保持在 60% 以上。

技术核心与应用场景：优势突出，边界拓宽

激光除锈的核心原理是 “选择性光热效应”—— 通过调控激光波长、能量密度和脉冲宽度，使污染物吸收能量后发生汽化、振动或等离子体冲击，从而脱离基材表面。与传统化学除锈、喷砂除锈相比，它具有三大优势：无化学试剂残留，避免二次污染；非接触操作，不损伤基材；精度可达微米级，适配复杂结构除锈。

如今，技术应用场景正持续拓宽：

• 工业制造：船舶钢材除锈、汽车零部件除漆、锂离子电池电极片清洁成为主流应用，华工激光的定制化装备已服务于石油管道、铁路机车等领域； • 文物保护：中希联合实验室研发的多参量调控装备，成功解决了故宫灵沼轩石质文物的除锈难题，相关技术已形成 “诊断 — 修复 — 监测” 全流程体系； • 新兴领域：弹要修理、动车组维修、雷达组件制造等场景的应用逐步落地，核电站设备维护、医疗器材消毒等领域的研发方兴未艾。 •

现存挑战与未来趋势：破解瓶颈，迈向智能

尽管发展迅速，激光除锈技术仍面临三大瓶颈：一是机理研究尚不彻底，不同基材与污染物的作用机制存在差异，缺乏统一的理论模型；二是工艺稳定性不足，激光入射角、环境温度等因素对除锈效果的影响尚未完全厘清；三是成本问题，大功率设备的初始投入较高，限制了在低成本场景的普及。

未来技术将朝着三个方向突破：

• 复合化：脉冲激光与半导体激光结合的复合除锈技术，可使铝合金等高反射材料的除漆效率提升 2 倍以上，已在船舶、高端机床领域推广； • 智能化：融合人工智能与机器视觉的自动化装备，实现除锈过程的实时监控与参数自适应调节，铭镭激光等企业的智能产线已投入使用； • 标准化：中希联合实验室正在推动文物除锈参数的标准化，行业亟需建立不同应用场景的工艺规范，降低技术推广门槛。

结语：技术赋能，前景可期

随着《2025 中国激光产业发展报告》将激光除锈列为行业增长新引擎，以及国家重点研发计划的持续支持，这项技术正进入加速发展期。从制造业的绿色升级到文化遗产的永续传承，从国内产业突围到国际技术合作，激光除锈技术的每一步突破都在重构 “清洁” 的定义。尽管仍需破解机理、成本、标准化等难题，但凭借环保、精准、高效的核心优势，它必将在更多领域实现替代传统除锈技术的跨越，成为高质量发展的重要支撑。