一种基于调制飞秒激光脉宽制备超疏液孔阵列结构的方法技术

一种基于调制飞秒激光脉宽制备超疏液孔阵列结构的方法，先对基底材料进行预处理，然后进行再入凹角孔阵列结构的制备，最后再进行超疏液再入凹角孔阵列结构的构建；通过皮秒量级激光织构化技术实现结构制造的同时，复合基底材料表面浸润性调控，实现超疏液再入凹角孔阵列结构的制备；超疏液再入凹角孔阵列结构除了因为熔融堆积效应生成孔边缘凹角特征，在孔内壁同时生成自上而下的“螺旋状“沟槽结构，间接形成孔内壁上的再入凹角特征结构，具有孔边缘熔融堆积效应生成的一级再入凹角结构特征以及孔内壁经激光和材料冲击强化形成的二级“螺旋状”沟槽再入凹角结构特征；双重再入凹角结构以及孔内气穴的存在使得该结构达到了优异的超疏液性能。异的超疏液性能。异的超疏液性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于调制飞秒激光脉宽制备超疏液孔阵列结构的方法


[0001]本专利技术涉及超疏液微纳结构制造
，具体涉及一种基于调制飞秒激光脉宽制备超疏液孔阵列结构的方法。

技术介绍

[0002]通常将对水静态接触角大于150
°
且滚动角小于10
°
的表面称作超疏水表面，因其具有极端的润湿特性从而具有广泛的应用范围和前景。在2007年有学者创新性提出超疏液再入凹角结构，该结构不仅仅具有优异的超疏水特性，而且可以排斥表面能低于水的有机液体，该结构极大地扩展了极端润湿性表面的应用范围，如自清洁、油滴运输、抗腐蚀等。因此被学者们大量研究，就制备方法而言，目前超疏液表面制备方法主要包括化学刻蚀、光刻、化学溶液氧化，但是以上方法往往具有工艺繁琐、化学污染、加工效率低、结构特征不好控制等缺点，使得润湿性很不好被控制，所以限制了超疏液表面的进一步推广。
[0003]近年来飞秒激光加工兴起，由于其无掩模、环境友好、极小的热影响区，加工精度高的特点，已经广泛应用到了非金属、金属表面微纳结构的制备上，具有极强的普适性。但是，飞本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于调制飞秒激光脉宽制备超疏液孔阵列结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)预处理：1.1)根据实际功能应用和技术工况需求选择所需的基底材料；1.2)对基底材料进行抛光处理使得表面呈现光滑纹理而便于功能结构的可程序化设计与制造；1.3)依次使用丙酮、无水乙醇、去离子水进行超声波浴15min，同时利用氮气进行干燥处理；2)再入凹角孔阵列结构的制备：2.1)依据工况加工制造需求进行飞秒激光微纳加工光学系统的初步调整，包括准直与校正、相关加工制造激光参数即重复频率以及单脉冲能量的调整；通过计算机上的飞秒激光参数控制面板设置飞秒激光的脉宽为皮秒量级；2.2)通过飞秒激光微纳加工光学系统的集成控制交互界面进行功能结构加工路径轨迹设计与规划；2.3)将待加工基底材料表面放置在加工平台且处于激光光束的焦平面上，按照预先设计的激光参数以及加工规划路径进行程序化织构加工；2.4)待加工完毕后，用清洁气吹清洁织构表面残余烧蚀残渣；2.5)将加工完后的再入凹角孔阵列结构依次用丙酮、无水乙醇、去离子水超声浴清洗15分钟，之后用氮气进行干燥处理；3)超疏液再入凹角孔阵列结构的构建：将步骤2)激光制备的再入凹角孔阵列结构放置于恒温干燥箱中进行温控时效处理，从而利用恒温加热的作用促进织构表面从空气中吸附疏水有机物基团降低表面能达到超疏水状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的基底材料为金属及其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文君，胡磊，梅雪松，崔健磊，潘爱飞，周梦，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：