【技术实现步骤摘要】
具有自清洁功能的仿生金属层合板及其制备方法
本专利技术属于机械工程中复合材料零件成形
，尤其适用于纤维金属层合板表面，具体涉及一种具有自清洁功能的仿生金属层合板及其制备方法。
技术介绍
随着航空航天技术、车辆工程领域、建筑行业的发展，纤维金属层合板因具有轻质高强、吸收破坏能量和抗疲劳性能的特点，其应用越来越广泛；对具有仿生结构的功能表面的铝合金层合板的要求越来越高。现有技术中，仿生结构的功能表面的单阶微观结构的加工制造大多采用高分子材料，降低了材料表面的强度；同时存在疏水效率低，除冰效果差且加工效率不高的问题。仿生学研究发现：如图1a所示，玫瑰花瓣表面微纳米突起结构使玫瑰花瓣表面吸附形成一层突气膜，进而使玫瑰花瓣表面具有超疏水性能；如图1b、图1c和图1d所示，壁虎皮肤表面微纳米突起结构、蜻蜓翼表面微纳米突起结构以及蝉翼表面微纳米突起结构，不仅使壁虎皮肤表面、蜻蜓翼表面以及蝉翼表面具有超疏水性能，同时还使其具备自清洁的功能；如图1e和图1f所示，仙人掌突刺表面的微纳米突起结构与水...
【技术保护点】
1.具有自清洁功能的仿生金属层合板，其特征在于：/n所述仿生金属层合板由金属板及焊接在金属板表面的组合式仿生层组成；/n所述组合式仿生层由一种或两种仿生单元体组成的仿生单元组阵列组成；/n所述仿生单元体为：仿玫瑰花瓣表面微纳米突起单元体、仿壁虎皮肤表面微纳米突起单元体、仿蜻蜓翼表面微纳米突起单元体、仿蝉翼表面微纳米突起单元体、仿仙人掌突刺表面微纳米突起单元体、仿水黾腿部表面突起单元体或离散式仿鲨鱼皮表面盾鳞单元体。/n
【技术特征摘要】
1.具有自清洁功能的仿生金属层合板，其特征在于：
所述仿生金属层合板由金属板及焊接在金属板表面的组合式仿生层组成；
所述组合式仿生层由一种或两种仿生单元体组成的仿生单元组阵列组成；
所述仿生单元体为：仿玫瑰花瓣表面微纳米突起单元体、仿壁虎皮肤表面微纳米突起单元体、仿蜻蜓翼表面微纳米突起单元体、仿蝉翼表面微纳米突起单元体、仿仙人掌突刺表面微纳米突起单元体、仿水黾腿部表面突起单元体或离散式仿鲨鱼皮表面盾鳞单元体。
2.如权利要求1所述具有自清洁功能的仿生金属层合板，其特征在于：
所述组合式仿生层由一种具有降低界面韧性的仿生单元体组成的仿生单元组阵列和另一种具有高疏水特性的仿生单元体组成的仿生单元组阵列组成；
所述具有降低界面韧性的仿生单元体组成的仿生单元组阵列包括：
由所述仿壁虎皮肤表面微纳米突起单元体构成的仿玫瑰花瓣表面单元组阵列、由所述蜻蜓翼表面微纳米突起单元体构成仿蜻蜓翼表面单元组阵列，和由所述蝉翼表面微纳米突起单元体构成仿蝉翼表面单元组阵列；
所述具有高疏水特性的仿生单元体包括：
由仿玫瑰花瓣表面微纳米突起单元体构成的仿玫瑰花瓣表面单元组阵列、由仿仙人掌突刺表面微纳米突起单元体构成的仿仙人掌突刺表面单元组阵列，和由仿水黾腿部表面突起单元体组成的仿水黾腿部表面单元组阵列。
3.如权利要求2所述具有自清洁功能的仿生金属层合板，其特征在于：
所述仿生单元组阵列由相应的仿生单元体呈矩阵式地排列组成；
所述仿生单元组阵列的每一横向排列均由七个仿生单元体按照一定的尺寸比例排列组成，使得仿生单元组阵列的每一横向排列的仿生单元体的顶部连线形成正弦曲线；
所述仿生单元组阵列沿横向排列的七个仿生单元体的微观仿生结构高度尺寸比例均为7:8:9:10:9:8:7。
4.如权利要求2或3所述具有自清洁功能的仿生金属层合板，其特征在于：
所述仿生单元体的外径尺寸为50μm～400μm，各仿生单元体之间的距离为75μm～600μm；
具有降低界面韧性的仿生单元组阵列与具有高疏水特性的仿生单元组阵列的横向尺寸比例为3:1至5:1；
具有降低界面韧性的仿生单元组阵列与具有较高疏水特性的仿生单元组阵列的周期比例为1:5至1:3。
5.如权利要求1所述具有自清洁功能的仿生金属层合板，其特征在于：
所述组合式仿生层由离散式仿鲨鱼皮表面盾鳞单元体组成的一种或多种仿鲨鱼皮单元组阵列交错相间排列组成；
所述仿鲨鱼皮单元组阵列上表面呈高低起伏的盾形鳞片状...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩奇钢，邵若伟，韩志武，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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