一种耐磨超疏水金属表面的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐磨超疏水金属表面的制备方法，通过掩膜微细电解加工在金属基底表面制备有序微米结构阵列；在表面制备了有序微米结构阵列的金属基底的表面采用超声辅助阳极氧化生成多孔隙二级粗糙结构；将疏水涂料喷涂到多孔隙二级粗糙结构表面，溶剂自然挥发、烘烤，得到。本发明专利技术制备方法，有序微结构阵列加工中，掩蔽膜采用紫外激光加工了微结构阵列图形的柔性绝缘膜，该掩蔽膜可以重复利使用，减少了工艺步骤，提高了效率，同时降低了成本，从而有利于大规模应用；微观粗糙结构直接在金属基底本体生成，强度高；所加工的金属表面多孔隙结构可以保护疏水涂层，具有很好的疏水性，提高了耐用性。

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨超疏水金属表面的制备方法
本专利技术属于金属表面改性及微细加工领域，具体涉及一种耐磨超疏水金属表面的制备方法。
技术介绍
近年来，金属超疏水表面因在金属工件表面防腐缓蚀、流动减阻、摩擦副表面间的减摩以及金属饰品表面的自清洁方面的极大应用价值而引起人们的广泛关注。表面疏水性主要由表面的化学组成和微观几何结构共同决定，表面微观粗糙结构可以增强疏水性达到超疏水。目前，金属表面疏水性一般通过以下途径实现：(1)利用化学腐蚀法或可控热氧化法在金属表面生成金属氧化物纳米结构，实现低表面能处理实现超疏水，比如，ZnO、SnO2、CuO的花瓣形貌表面；(2)在微结构基础上生成纳米结构，然后修饰低表面能物质，从而实现金属表面超疏水，比如，首先制备有序微米结构阵列，然后在金属微米结构基础上生长ZnO纳米结构；(3)利用金属与酸类物质发生化学反应后生成物的特殊形貌及物性，实现超疏水性；(4)通过精确复杂的飞秒激光技术改变金属表面形貌及化学特性，可以直接制备出超疏水的纳米金属表面，而不需要任何化学涂层，可长期保持疏水性。目前金属超疏水表面的制备方法存在的主要问题：一是超疏水表面的强度问题，表现在辅助本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐磨超疏水金属表面的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，通过掩膜微细电解加工在金属基底表面制备有序微米结构阵列；步骤2，在表面制备了有序微米结构阵列的金属基底的表面采用超声辅助阳极氧化生成多孔隙二级粗糙结构；步骤3，将疏水涂料喷涂到步骤2得到的多孔隙二级粗糙结构表面，溶剂自然挥发、烘烤，得到耐磨超疏水金属表面。

【技术特征摘要】
1.一种耐磨超疏水金属表面的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，通过掩膜微细电解加工在金属基底表面制备有序微米结构阵列；步骤2，在表面制备了有序微米结构阵列的金属基底的表面采用超声辅助阳极氧化生成多孔隙二级粗糙结构；步骤3，将疏水涂料喷涂到步骤2得到的多孔隙二级粗糙结构表面，溶剂自然挥发、烘烤，得到耐磨超疏水金属表面。2.根据权利要求1所述的耐磨超疏水金属表面的制备方法，其特征在于，步骤1的具体过程为：步骤1.1，金属基底处理：用砂纸对金属基底表面进行抛光处理，使金属基底粗糙度Ra≤0.3，然后依次用丙酮、酒精和去离子水清洗，用氮气吹干后烘干待用；步骤1.2，图形化柔性绝缘掩蔽膜制备：首先用酒精和去离子水对柔性绝缘膜进行清洗并用压缩空气吹干；采用紫外激光打标机在柔性绝缘膜上加工微透孔阵列，工艺参数：速度：10～30mm/s，激光有效功率：1～3W，频率：20KHz；步骤1.3，掩膜微细电解加工制备有序微结构：将表面加工了微结构透孔阵列的柔性膜作为掩蔽膜，贴合在待加工材料表面，进行掩膜微细电解加工；电解液为5～30％NaNO3和5～30％NaCl的混合物，电流密度5～20A/dm2，电压1～5V，电极间隙10～50mm；通过超声搅拌、加工得到金属表面有序微米结构。3.根据权利要求2所述的耐磨超疏水金属表面的制备方法，其特征在于，步骤1.2中柔性绝缘膜采用厚度为0.05～0.2mm的聚酰亚胺膜。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王权岱，吕游，蔡兴兴，袁启龙，李鹏阳，李言，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61