The invention discloses a method for the preparation of super hydrophobic surface Aluminum Alloy copper coating, Aluminum Alloy samples firstly put the leaching of chemical reaction in the mixed solution composed of five water copper sulfate concentration and six water ferric chloride, generated copper coating has feathery morphology on the surface of sample and then put it in a vacuum tube furnace, heat treatment time under vacuum, improve the bonding strength of the surface copper coating and Aluminum Alloy matrix interface. Finally, the copper coating was modified by low energy in a certain concentration of stearic acid anhydrous ethanol solution to obtain surface copper coating with super hydrophobic function. The static contact angles of deionized water and the superhydrophobic copper coating surface are all greater than 150 degrees, and the rolling angle is less than 10 degrees. The method of preparing super hydrophobic copper coating on the surface of aluminum alloy does not need complicated and expensive equipment, has the advantages of low cost, simple process and good repeatability, and is suitable for industrial production.
【技术实现步骤摘要】
一种在铝合金表面制备超疏水铜涂层的方法
本专利技术属于金属材料表面改性领域,涉及一种超疏水涂层的制备方法,尤其涉及在铝合金表面制备超疏水铜涂层的方法。
技术介绍
铝及其合金在建筑、机械制造、电路传输和电子元件等方面的大量应用,使其成为了金属材料的研究热点。然而,铝元素的反应活性较高,铝及铝合金在服役环境中,其表面很容易发生污染与腐蚀,难免会造成损失。另外,在高压输电线缆中应用的铝绞线,在冬季很容易出现冷凝水或结冰、结霜,轻者会造成电力损失,重者会引起输电线路倒杆、倒塔等问题。在大量有关铝及铝合金功能化研究的文献和专利中,超疏水表面具有自清洁、防垢、抗腐蚀和防冰等特性,使其在生产和生活中有着广阔的应用前景。目前制备超疏水表面的方法主要分为两类:(1)提高疏水性材料表面的粗糙度;(2)对具有粗糙结构的表面进行低能修饰。现有的超疏水表面的制备技术很多,如:化学刻蚀法、电沉积法、阳极氧化法、微弧氧化法等等。在这些制备技术中,存在的主要问题是所需设备昂贵,工艺条件苛刻,制备周期长,所得超疏水表面耐久性差,从而限制了这些技术的推广使用。在铝合金表面制备铜超疏水涂层也是近年来的研究热点之一。中国专利(公开号为CN105734540A,公开日为2016年7月6日)公开了一种高光泽度超疏水铜涂层及其制备方法,其利用化学镀铜和表面改性的步骤得到了具有类似荷叶表面的微-纳米双微观结构,并实现了高光泽度和超疏性的统一。该方法中采用甲醛作为镀液成分,对人体和环境有一定的负面影响。潘兵依据聚多巴胺在各种基底上的强粘附性和对纳米粒子的螯合吸附性,利用化学镀铜/低表面能分子修饰相结合的方 ...
【技术保护点】
一种在铝合金表面制备超疏水铜涂层的方法,其特征在于该方法依次包括如下步骤:(1)将铝合金试样用金相水砂纸由300#逐级打磨至2000#,并分别用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗3‑15min,去除表面的杂质和油污;(2)将步骤(1)处理后的试样在碱洗液中(5‑50g/L的NaOH水溶液)处理5min,取出后用大量去离子水冲洗,并快速干燥;(3)将步骤(2)得到的试样放进由20‑120g/L的CuSO4·5H2O和2.5‑40g/L的FeCl3·6H2O组成的混合水溶液中进行化学反应,反应时间为0.5‑3min,然后将试样放入干燥箱中在50‑150℃下烘干,得到表面具有羽毛状微观形貌的铜涂层;(4)将步骤(3)得到的表面有铜涂层的铝合金试样放到真空管式炉里进行热处理,炉内真空度<‑0.1MPa,升温速率2‑6℃/min,热处理温度为400‑580℃,保温时间为1‑5h,热处理结束后,炉冷到室温;(5)将步骤(4)得到的试样放到浓度为0.005‑0.05mol/L的硬脂酸无水乙醇溶液中浸泡0.5‑5h,取出后放入干燥箱中在50‑150℃下烘干,即可得到超疏水铜涂层。
【技术特征摘要】
1.一种在铝合金表面制备超疏水铜涂层的方法,其特征在于该方法依次包括如下步骤:(1)将铝合金试样用金相水砂纸由300#逐级打磨至2000#,并分别用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗3-15min,去除表面的杂质和油污;(2)将步骤(1)处理后的试样在碱洗液中(5-50g/L的NaOH水溶液)处理5min,取出后用大量去离子水冲洗,并快速干燥;(3)将步骤(2)得到的试样放进由20-120g/L的CuSO4·5H2O和2.5-40g/L的FeCl3·6H2O组成的混合水溶液中进行化学反应,...
【专利技术属性】
技术研发人员:于思荣,吕哲馨,刘恩洋,赵严,周雪,刘迪,熊伟,
申请(专利权)人:中国石油大学华东,
类型:发明
国别省市:山东,37
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