一种硅基超疏水表面的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种硅基超疏水表面的制备方法，采用以下步骤：1)采用硅片作为基片；对基片进行清洗，然后烘干；2)采用激光加工设备对基片表面进行微结构图案加工；3)利用含氟试剂对基片进行低能化处理；4)热烘，获得超疏水表面。本发明专利技术采用激光加工技术和表面涂氟技术的复合加工方法来制备以硅片作为基片的超疏水表面，只需浸渍2h即可获得超疏水表面，可以大幅减少激光加工单一方法制造超疏水表面的等待周期。此外，采用本发明专利技术制备的超疏水表面比采用激光加工或者表面低能化处理单一方法制备的超疏水表面的接触角数值更大，粘弹性更好。因此采用本发明专利技术制备的超疏水表面具有良好的持久性、稳定性和耐磨损性，具有广阔的应用前景。

Preparation method of silicon based super hydrophobic surface

The invention discloses a preparation method of silicon-based super-hydrophobic surface, which adopts the following steps: 1) using silicon wafer as substrate; cleaning and drying the substrate; 2) processing the surface of the substrate with laser processing equipment; 3) using fluorine-containing reagents for low-energy treatment; 4) thermal drying to obtain Super-sparse substrate. Water surface. The invention adopts laser processing technology and surface fluorine coating technology to prepare super-hydrophobic surface with silicon wafer as substrate. The super-hydrophobic surface can be obtained by only dipping for 2 hours, and the waiting period for manufacturing super-hydrophobic surface by single laser processing method can be greatly reduced. In addition, the contact angle value of the superhydrophobic surface prepared by the invention is larger and the viscoelasticity is better than that of the superhydrophobic surface prepared by laser processing or surface energy reduction treatment. Therefore, the superhydrophobic surface prepared by the method has good persistence, stability and wear resistance, and has broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种硅基超疏水表面的制备方法
本专利技术属于微纳米
，涉及一种硅基超疏水表面的制备方法。
技术介绍
由于受大自然的启发，超疏水表面的研究在世界上引起了广泛的兴趣。超疏水表面在实际生活中可以应用于很多领域，如自清洁、防腐、防止电流传导、表面自我保护等领域。将超疏水表面应用于船舶外壳或内壁可以降低其与水流直接的摩擦力并且可以提高其腐蚀能力；将超疏水表面用于陶瓷、玻璃、金属等材料上可以起到自清洁或者易清洁的作用；将超疏水表面用于微流体装置中，有利于实现对流体的低阻力、无漏损传送过程。因此制备超疏水表面具有非常重要的实践意义和应用价值。激光加工属于非接触式加工，具有能量密度高、整个加工时间较短、附带热变形较小、没有机械变形和机械磨损等特点，所以采用激光技术对工件表面进行加工，相比于传统加工方法而言，具有加工质量好、加工精度高、加工效率高、经济效益高等优势，目前已经被广泛应用于微纳领域的精密微细加工。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种硅基超疏水表面的制备方法，该方法制备效率高，制备的超疏水表面质量精度高，粘弹性好。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种硅基超疏水表面的制备方法，采用以下步骤：1)采用硅片作为基片；对基片进行清洗，然后烘干；2)采用激光加工设备对基片表面进行微结构图案加工；3)利用含氟试剂对基片进行低能化处理；4)热烘，获得超疏水表面。所述步骤1)，硅片的尺寸为4英寸，晶体取向为100。所述步骤1)，将基片放在无水乙醇中，利用超声波清洗机振荡清洗。所述步骤1)，将清洗后的基片放置在烘干机上烘干。所述步骤3)的具体方法为：将基片放入0.72wt％的1H,1H,2H,2H-全氟癸基三氯硅烷溶液中进行浸渍。所述步骤3)，浸渍时间为2h。所述步骤4)，采用烘箱进行热烘，烘箱温度控制为60℃，热烘时间控制为5min。本专利技术具有的优点和积极效果是：采用激光加工技术和表面涂氟技术的复合加工方法来制备以硅片作为基片的超疏水表面，只需浸渍2h即可获得超疏水表面，可以大幅减少激光加工单一方法制造超疏水表面的等待周期(激光加工金属表面制造超疏水表面的等待周期一般为20天)。此外，采用本专利技术制备的超疏水表面比采用激光加工或者表面低能化处理单一方法制备的超疏水表面的接触角数值更大，粘弹性更好。因此采用本专利技术制备的超疏水表面具有良好的持久性、稳定性和耐磨损性，具有广阔的应用前景。附图说明图1为本专利技术应用的示意图；图2为采用本专利技术制备的超疏水表面的微结构图案SEM图；图3为采用本专利技术制备的超疏水表面的接触角图。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：请参阅图1～图3，一种硅基超疏水表面的制备方法，采用以下步骤：1)采用硅片作为基片；对基片进行清洗，然后烘干；2)采用激光加工设备对基片表面进行微结构图案加工；3)利用含氟试剂对基片进行低能化处理；4)热烘，获得超疏水表面。在本实施例中，所述步骤1)，硅片的尺寸为4英寸，晶体取向为100，放在无水乙醇中用超声波清洗机振荡清洗3min去除表面杂质和油污；将清洗后的基片放置在烘干机上烘干。所述步骤3)的具体方法为：将基片放入0.72wt％的1H,1H,2H,2H-全氟癸基三氯硅烷溶液中进行浸渍，浸渍时间为2h。所述步骤4)，采用烘箱进行热烘，烘箱温度控制为60℃，热烘时间控制为5min。将液滴滴在采用上述方法所制备的超疏水表面上，请参见图2和图3，表面微结构图案为底、宽和高均为250μm的三角形图案，其接触角数值CA为151°，显示出了理想的超疏水效果。尽管上面结合附图对本专利技术的优选实施例进行了描述，但是本专利技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本专利技术的启示下，在不脱离本专利技术宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅基超疏水表面的制备方法，其特征在于，采用以下步骤：1)采用硅片作为基片；对基片进行清洗，然后烘干；2)采用激光加工设备对基片表面进行微结构图案加工；3)利用含氟试剂对基片进行低能化处理；4)热烘，获得超疏水表面。

【技术特征摘要】
1.一种硅基超疏水表面的制备方法，其特征在于，采用以下步骤：1)采用硅片作为基片；对基片进行清洗，然后烘干；2)采用激光加工设备对基片表面进行微结构图案加工；3)利用含氟试剂对基片进行低能化处理；4)热烘，获得超疏水表面。2.根据权利要求1所述的硅基超疏水表面的制备方法，其特征在于，所述步骤1)，硅片的尺寸为4英寸，晶体取向为100。3.根据权利要求1所述的硅基超疏水表面的制备方法，其特征在于，所述步骤1)，将基片放在无水乙醇中，利用超声波清洗机振荡清洗。4.根据权利要求1所述的硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨成娟，朱佳晶，田延岭，王福军，张大卫，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12