一种在金属上制备无氟超疏水性表面的方法技术

本发明专利技术涉及一种在金属上制备无氟超疏水表面的方法，该方法将金属表面经过激光加工线性的微纳结构，将试样放在含有固化聚二甲基硅氧烷(PDMS)的密闭容器中退火处理，在原来的微纳结构上制备二级纳米结构，并沉积PDMS，制备出超疏水表面。通过该方法制备出的金属表面具有阵列的线性微纳米结构,金属表面与水的接触角大于150°，即超疏水表面。本发明专利技术具有制备过程安全、操作方便，绿色无氟的特点，制备过程不受基底合金的限制，可以在任何金属及其合金上大面积制备。所使用的PDMS是一种惰性环保材料，适合大面积推广使用。

A method for the preparation of fluorine free superhydrophobic surface on metal

The invention relates to a preparation method of fluorine free metal on the super hydrophobic surface, the metal surface after laser processing of linear micro nano structure, the specimen is put in the containing curing two polydimethylsiloxane (PDMS) annealed in a closed container, the preparation of two nano structures in micro nano structure of the original on the deposition of PDMS and preparation of superhydrophobic surface. The metal surface prepared by this method has an array of linear micronanoscale structures, and the contact angle of metal surface and water is greater than 150 degrees, that is, superhydrophobic surface. The invention has the characteristics of safe preparation process, convenient operation, green fluorine free, and the preparation process is not limited by the base alloy, and can be extensively prepared on any metal and alloy. The PDMS used is a kind of inert environmental protection material, which is suitable for large area popularization and use.

【技术实现步骤摘要】
一种在金属上制备无氟超疏水性表面的方法
本专利技术属于材料表面处理领域，具体涉及一种在金属上制备无氟超疏水表面的方法。
技术介绍
近年来，荷叶表面出淤泥而不染的特性引起了科学研究者的极大关注，运用仿生学的思维，模仿荷叶表面的微纳结构，实现了仿生超疏水材料的形成和发展。由于超疏水表面具有自清洁、水滴无损运输、防冰以及提高耐腐蚀等功能，使超疏水表面成为了近来研究的热点。虽然，目前出现了很多制备超疏水表面的方法，但制备过程简单、安全、能在多种金属表面制备超疏水表面的方法不多。现有制备超疏水表面主要是通过电沉积法、化学气相沉积法、溶胶凝胶、等离子体刻蚀、层层自主装沉积、浸涂等。超疏水表面的制备往往制备过程并不简单，并且会涉及到易燃易爆有机物，部分超疏水表面制备需要含氟有机物，部分制备超疏水表面的溶液需要特定回收处理，这造成了生产复杂和实际应用中潜在的安全问题，有的制备方法往往对需要制备的基底金属具有局限性，仅仅针对某一种金属或者材料。中国专利CN103361655A公开了一种在金属铝表面制备超疏水表面的办法，将金属铝与乙酸锌和氨水溶液反应，并经过退火处理制备超疏水表面的办法。中国专利CN10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在金属上制备无氟超疏水表面的方法，其特征在于，包括以下步骤：A、预处理：将金属样品用1200目的砂纸打磨去除表面氧化物，再于去离子水超声5分钟，无水乙醇中超声5分钟，冷风干燥或自然晾干；B、将步骤A预处理后的金属，利用激光制备线型阵列微观结构，其中激光扫描路径为线性，间距为1～50μm，扫描速度为100～1500mm/s，输出功率为6～20W，频率为20～80KHZ，加工完成后，利用去离子水和无水乙醇超声清洗5分钟，冷风干燥或自然晾干；C、PDMS固化：将PDMS液体与固化剂，按照10:1的配比，在玻璃器皿中混合搅匀，在真空干燥箱内真空80℃加热进行固化2h，随炉冷却；D、将步骤B所得试样...

【技术特征摘要】
1.一种在金属上制备无氟超疏水表面的方法，其特征在于，包括以下步骤：A、预处理：将金属样品用1200目的砂纸打磨去除表面氧化物，再于去离子水超声5分钟，无水乙醇中超声5分钟，冷风干燥或自然晾干；B、将步骤A预处理后的金属，利用激光制备线型阵列微观结构，其中激光扫描路径为线性，间距为1～50μm，扫描速度为100～1500mm/s，输出功率为6～20W，频率为20～80KHZ，加工完成后，利用去离子水和无水乙醇超声清洗5分钟，冷风干燥或自然晾干；C、PDMS固化：将PDMS液体与固化剂，按照10:1的配比，在玻璃器皿中混合搅匀，在真空干燥箱内真空80℃加热进行固化2h，随炉冷却；D、将步骤B所得试样放置于含C制备的固体PDMS的密闭容器中于鼓风干燥相中退火，退火温度为120～190℃、退火时间为20分钟～10小时，再于空气中自然冷却，即可制备超疏水表面。2.根据权利要求1所述的一种在金属上制备无氟超疏水表面的方法，其特征在于：步骤B，所述间距为5μm、10μm或50μm。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘燕，魏冬松，王慧远，钱林，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