一种微纳复合结构抑霜表面的制备工艺制造技术

技术编号:34854529 阅读:65 留言:0更新日期:2022-09-08 07:55
本发明专利技术涉及金属材料表面处理及改性技术领域,具体公开了一种微纳复合结构抑霜表面的制备工艺,所述的微纳复合结构设置在金属基材表面,使金属基材表面表现出多孔、山脉状的微观结构,静态接触角大于160

【技术实现步骤摘要】
一种微纳复合结构抑霜表面的制备工艺


[0001]本专利技术涉及固体表面抑霜
,具体涉及一种一种微纳复合结构抑霜表面的制备工艺。

技术介绍

[0002]固体壁面在低温环境下发生结霜的现象普遍存在且难以避免,例如风机、空调外机、电力输运系统等。霜层的出现降低了设备的工作性能,增加了能量的损耗。目前国内外的学者对此提出了多种除霜抑霜技术,如热力抑/除霜、超声波抑霜,干燥剂抑/除霜等。但上述方法往往需要附加额外的设备或者中断工作循环进行除霜,增加大量附加成本并且降低了生产效率,如果能通过改变材料本身的性能来抑制结霜,则可以有效规避上述问题,节约大量经济成本。而经过特殊表面处理得到的超疏水表面因为其润湿性特点,能有效延缓霜层的生长速度。
[0003]固体表面的润湿性由其化学组成和微观几何结构共同决定。固体表面自由能越大,就越容易被液体所润湿,反之亦然。在光滑表面上光采用化学方法来调节表面自由能,通常仅能使接触角增加至150
°
。要达到更高接触角,必须设计材料的表面微细结构,通过粗糙表面来储存空气,形成空气垫层,使得液滴保持本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微纳复合结构抑霜表面的制备工艺,其特征在于:将激光加工工艺和化学改性工艺结合,在金属基底表面制备微纳复合结构,包括如下步骤:步骤1、对金属基材表面进行预处理,得到表面粗糙度低且洁净的金属基材步骤1)通过超声波清洗设备和蒸馏水对金属基材进行清洗;步骤2)通过无水乙醇、丙酮溶液依次对超声清洗后的金属基材进行再次冲洗,去除油污和有机物残余;步骤3)针对金属基材的材质,通过酸性或者碱性试剂进行氧化层洗蚀;步骤2、采用皮秒激光微纳加工技术在步骤1之后的金属基材表面上制备出微米级结构;步骤3、通过化学改性方法,采用锌盐与氨水络合反应的原理,在制得的微米级结构上培育出纳米级结构,得到微纳复合结构;步骤4、在微纳复合结构表面通过氟化浸泡,降低微纳复合结构表面能,将微纳复合结构表面由亲水性转变为超疏水性,并最终风干加热得到微纳复合结构抑霜表面。2.根据权利要求1所述的一种微纳复合结构抑霜表面的制备工艺,其特征在于:步骤3中所述微米级结构为微米级圆孔结构,微孔的结构为圆柱形盲孔。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:龚建英吴馨黄启望靳龙刘高艺
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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