一种电解超疏油表面织构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电解超疏油表面织构，其包括基底、与基底连接于一体的耐侵蚀的沉积层、间隔排列分布于所述沉积层的穿透孔、对应位于所述穿透孔下侧的电解蚀除形成的侵蚀腔，所述侵蚀腔顶部大于穿透孔并使沉积层在孔周边形成悬飘檐。通过在基底表面构建一个与基底材料不同的沉积层，对该沉积层去除材料形成穿透孔，再通过不损伤沉积层的工艺手段如电解蚀除而形成侵蚀腔，使得侵蚀腔内部大于其开口穿透孔，构成超疏油表面织构。成型分步去除材料工艺简单，成型过程需要紫外曝光显影以及电解的常规设备，穿透孔在表面成型，从而使表面织构易于成型且形貌可控性佳。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种表面工程领域，尤其涉及一种电解超疏油表面织构。
技术介绍
润湿性是存在自然界中的普遍现象，如雨水落在荷叶表面后形成球状液滴而滚落的现象以及荷叶“出淤泥而不染”的自清洁效应，即为超疏水现象。此外许多动植物如水黾的脚、蝴蝶的翅膀、水稻叶等，也具有超疏水性能。研究表明，所有这些表面所具有超疏水特性是由于微纳米粗糙结构和低表面能物质共同作用而形成的。润湿性同时也是材料科学和表面工程领域的重要方面，在日常生活、工业生产，农业生产中有许多重要应用。所谓超疏水是指水滴在固体表面的静态接触角超过150°，同理，超疏油即油滴在固体表面的静态接触角超过150°。然而，油滴的表面张力远小于水滴的表面张力，因此，制备具有超疏油特性的固体表面，其难度较之超疏水表面更大，更难实现。相关研究表明，要制备空气中超疏油表面除了需要低表面能分子的修饰外，还要在其带微纳米粗糙结构表面上引进凹入表面曲率，使得微纳米粗糙结构呈内凹或悬臂。目前，大量的文献已经报道了人工仿生超疏水表面，这些材料在表面自清洁，防冰，防雾，防污染，金属防腐蚀，流体减阻中有广泛的应用。关于疏油表面的报道相对较少，但超疏油表面在工农业生产中比如防油性涂料，海水防污处理，石油管道防油爬行，油水分离中都有巨大的应用空间。金属材料在工程中大量应用，使用面极其广泛，然而金属的抗污染防腐蚀性能较差，因此在金属上制备具有超疏油特性表面具有重大意义。所谓表面织构(Surface texture)是指物体表面具有一定尺寸和排列的凹坑、凹痕或凸包等图案的阵列。具有微纳米尺度微观织构的表面在表面能、光学特性、仿生特性、机械特性、流体动力学特性及摩擦磨损性能等方面与光滑表面表现出截然不同的特点，这为众多学科研究注入了新的活力，并且在许多工程领域展示出巨大的应用潜力。疏油表面的制备方法通常遵循自下而上或自上而下的方法。现有制备超疏油表面的工艺方法主要有以下几种:(I)无/有模板湿法刻蚀(2 )飞秒激光刻蚀法(3 )静电纺丝法(4)电沉积法(5)溶胶-凝胶法等。获得的超疏水表面或者形貌可控性差，刻蚀工艺复杂，使用材料仅限于硅材料；或者工艺效率低，不适合大规模制造，且设备极其昂贵；或者成型难度大，表面机械力学性能较差，不具备良好的耐磨性。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术要解决的技术问题是提供一种形貌可控性佳且成型工艺及设备简单，易成型强度好耐磨性佳的表面润湿性佳超疏油接触角可控的电解超疏油表面织构。为了解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是:一种电解超疏油表面织构，其包括基底、与基底连接于一体的耐侵蚀的沉积层、间隔排列分布于所述沉积层的穿透孔、对应位于所述穿透孔下侧的电解蚀除形成的侵蚀腔，所述侵蚀腔顶部大于穿透孔并使沉积层在孔周边形成悬飘檐。作为本技术电解超疏油表面织构的技术方案的一种改进，所述侵蚀腔具有弧形底面。作为本技术电解超疏油表面织构的技术方案的一种改进，所述侵蚀腔与穿透孔组合成倒置钉帽状。作为本技术电解超疏油表面织构的技术方案的一种改进，所述悬飘檐的悬飘量均衡一致。作为本技术电解超疏油表面织构的技术方案的一种改进，所述穿透孔为圆形或椭圆形。作为本技术电解超疏油表面织构的技术方案的一种改进，所述沉积层是氮化娃层。作为本技术电解超疏油表面织构的技术方案的一种改进，所述穿透孔等距均勾分布。本技术的有益效果在于:通过在基底表面构建一个与基底材料不同的沉积层，对该沉积层去除材料形成穿透孔，再通过不损伤沉积层的工艺手段如电解蚀除而形成侵蚀腔，使得侵蚀腔内部大于其开口穿透孔，穿透孔的边缘构成侵蚀腔的悬飘檐，构成了超疏油表面织构。成型分步去除材料构成内腔大开口小的空腔结构，工艺简单，成型过程需要紫外曝光显影以及电解的常规设备，从而使得电解超疏油表面织构易成型强度好耐磨性佳。穿透孔在表面成型，平面构建过程精度高从而使表面织构形貌可控性佳，而且表面润湿性及超疏油接触角可控。【附图说明】图1为本技术一种电解超疏油表面织构的立体结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图来进一步说明本技术的【具体实施方式】。如图1所示，本技术一种电解超疏油表面织构，其包括基底1、与基底连接于一体的耐侵蚀的沉积层2、间隔排列分布于所述沉积层2的穿透孔12、对应位于所述穿透孔12下侧的电解蚀除形成的侵蚀腔11，所述侵蚀腔11顶部大于穿透孔12并使沉积层2在孔周边形成悬飘檐。通过在基底I表面构建一个与基底材料不同的沉积层2，对该沉积层2去除材料形成穿透孔12，再通过不损伤沉积层2的工艺手段如电解蚀除而形成侵蚀腔11，使得侵蚀腔内部大于其开口穿透孔12，穿透孔12的边缘构成侵蚀腔11的悬飘檐，构成了超疏油表面织构。成型分步去除材料构成内腔大开口小的空腔结构，工艺简单，成型过程需要紫外曝光显影以及电解的常规设备，从而使得电解超疏油表面织构易成型强度好耐磨性佳。穿透孔12在表面成型，平面构建过程精度高从而使表面织构形貌可控性佳，而且表面润湿性及超疏油接触角可控。更佳地，所述侵蚀腔11具有弧形底面，便于电解成型，侵蚀腔11的底面各处距离穿透孔12距离比较一致，在纵向和横向同时蚀除金属材料而不损沉积层结构从而易于成型形成内腔大开口小的可控接触角的表面织构。更佳地，所述侵蚀腔11与穿透孔12组合成倒置钉帽状，从而构成具有较佳接触角的超疏油表面织构。更佳地，所述悬飘檐的悬飘量均衡一致，使得其接触角各向均衡，确保超疏油性會K。更佳地，所述穿透孔12为圆形或椭圆形，便于成型更便于内部侵蚀腔的构建，并保证侵蚀腔11的各向规则扩张，成型工艺简单易于构建成型。更佳地，所述沉积层2是氮化硅层，可以光化学手段构建穿透孔12，便于与内腔分两步进行构建，而且两步工艺对另外的材料无损伤，从而便于构建均匀规则一致的表面织构，成型可控性佳。更佳地，所述穿透孔12等距均匀分布，使得表面润湿性即超疏油性性能比较均匀地分布在构件的表面。以上所揭露的仅为本技术的优选实施例而已，当然不能以此来限定本技术之权利范围，因此依本技术申请专利范围所作的等同变化，仍属本技术所涵盖的范围。【主权项】1.一种电解超疏油表面织构，其特征在于:包括基底、与基底连接于一体的耐侵蚀的沉积层、间隔排列分布于所述沉积层的穿透孔、对应位于所述穿透孔下侧的电解蚀除形成的侵蚀腔，所述侵蚀腔顶部大于穿透孔并使沉积层在孔周边形成悬飘檐。2.根据权利要求1所述的电解超疏油表面织构，其特征在于:所述侵蚀腔具有弧形底面。3.根据权利要求1所述的电解超疏油表面织构，其特征在于:所述侵蚀腔与穿透孔组合成倒置钉帽状。4.根据权利要求1所述的电解超疏油表面织构，其特征在于:所述悬飘檐的悬飘量均衡一致。5.根据权利要求1所述的电解超疏油表面织构，其特征在于:所述穿透孔为圆形或椭圆形。6.根据权利要求1所述的电解超疏油表面织构，其特征在于:所述沉积层是氮化硅层。7.根据权利要求1所述的电解超疏油表面织构，其特征在于:所述穿透孔等距均匀分布。【专利摘要】本技术公开了一种电解超疏油表面织构，其包括基底、与基底连接于一体的耐侵蚀的沉积层、间隔排列分布于所述沉积层的穿透孔、对应位于所述穿透孔下侧的电解蚀除形成的侵蚀腔，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电解超疏油表面织构，其特征在于：包括基底、与基底连接于一体的耐侵蚀的沉积层、间隔排列分布于所述沉积层的穿透孔、对应位于所述穿透孔下侧的电解蚀除形成的侵蚀腔，所述侵蚀腔顶部大于穿透孔并使沉积层在孔周边形成悬飘檐。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：江树镇，郭钟宁，张瑞麟，刘桂贤，邓宇，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：广东;44