一种无需修饰的仿生超疏水铝合金防冰表面的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种无需修饰的仿生超疏水铝合金防冰表面的制备方法，其受天然植物叶表面疏水自洁的启发，采用表面退火的方法，制备出具有仿生微纳米层级结构的超疏水表面，该方法首先以激光烧蚀的加工工艺，使铝合金表面的形貌特征发生改变，形成微柱形阵列结构；再将该微柱形阵列结构的铝合金表面浸入氯化铜溶液中进行表面刻蚀，使其表面形成具有微纳米层级结构表面；最后对表面进行退火处理，从而获得超疏水特性。本发明专利技术的制备方法操作简单、实验参数可控且成本低廉，此方法可用于制造超疏水性能的表面，使表面获得较好的防冰性能、良好的机械稳定性和抗老化能。

Preparation method of bionic ultra hydrophobic aluminium alloy anti icing surface without modification

The invention discloses a method for preparing a bionic super hydrophobic modification without Aluminum Alloy anti icing surface, which inspired by natural plant leaf surface hydrophobic self-cleaning, by surface annealing, preparation of superhydrophobic surface with bionic micro nano hierarchical structure, firstly the process of laser ablation the surface morphology, Aluminum Alloy change, the formation of micro cylindrical array structure; then the surface etching in Aluminum Alloy surface copper chloride solution of the micro cylindrical array structure, form a micro nano level surface structure of the surface; at the end of the surface was annealed to obtain super hydrophobic properties. The preparation method of the invention has the advantages of simple operation, low cost and controllable experimental parameters, this method can be used for the manufacture of surface super hydrophobic surface, to obtain good mechanical stability and good performance of anti icing and anti ageing.

【技术实现步骤摘要】
一种无需修饰的仿生超疏水铝合金防冰表面的制备方法
本专利技术涉及一种金属材料表面改性技术，特别涉及一种无需修饰的仿生超疏水铝合金防冰表面的制备方法。
技术介绍
表面冻粘现象一直以来都严重影响着社会生产和人民生活的各个领域(如交通、农业、电力、水利、航空等)，对生产效率、可靠性和安全性造成了严重威胁。目前，对于冻黏现象的研究主要是基于界面粘附理论和简单的经验式防治技术，主要包括：热力除冰法、机械除冰法等被动式除冰的方法，但是此类方法同样带来了很多问题，如能耗高、危险性大且会造成表面损坏及加速设备老化等。因此，基于冻粘机理和规律进行新型的防止冰覆技术的研究，已成为国内外专家学者亟待解决的重要课题。研究发现，主动式防冰覆方法可以从根本上实现防止冰覆，避免了被动式除冰方法带来的诸多问题。主动式防冰覆方法的关键在于防止液态水滴在材料表面粘附和凝结，以及避免液态水在材料表面由液态水向固态水的转换过程。受到自然界中许多植物和昆虫体表特殊的疏水特性的启发，如荷叶、玫瑰花瓣、万寿菊花瓣、稻叶、水黾、蝴蝶翅膀和蚊子眼睛等，很多国内外的专家对这种特殊的表面性质进行了深入研究。研究发现，在普通金属材料表面制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无需修饰的仿生超疏水铝合金防冰表面的制备方法，包括以下步骤：A、对铝合金表面进行预处理：铝合金表面依次用800#，1500#，2000#砂纸打磨去除表面氧化层，将打磨后的铝合金表面依次放置于丙酮、无水乙醇和蒸馏水中超声波清洗，除去表面的污垢；B、表面微纳米层级结构制备：利用激光雕刻机对预处理后的铝合金表面进行激光烧蚀处理，制备具有微观结构的铝合金表面，微观表面的参数为直径30μm‑80μm圆柱形阵列结构，相邻两个圆柱的圆心间距为80μm‑150μm；随后再次将具有微结构的铝合金表面依次放置于丙酮、无水乙醇和蒸馏水中超声波清洗，除去表面的污垢；将清洗后的样品放入浓度为0.3‑0.6mol/L...

【技术特征摘要】
1.一种无需修饰的仿生超疏水铝合金防冰表面的制备方法，包括以下步骤：A、对铝合金表面进行预处理：铝合金表面依次用800#，1500#，2000#砂纸打磨去除表面氧化层，将打磨后的铝合金表面依次放置于丙酮、无水乙醇和蒸馏水中超声波清洗，除去表面的污垢；B、表面微纳米层级结构制备：利用激光雕刻机对预处理后的铝合金表面进行激光烧蚀处理，制备具有微观结构的铝合金表面，微观表面的参数为直径30μm-80μm圆柱形阵列结构，相邻两个圆柱的圆心间距为80μm-150μm；随后再次将具有微结构的铝合金表面依次放置于丙酮、无水乙醇和蒸馏水中超声波清洗，除去表面的污垢；将清洗后的样品放入浓度为0.3-0.6mol/L氯化铜溶液中45-70s，体...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘燕，李鑫林，李淑一，韩志武，任露泉，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22