蚁穴状超疏水表面及其制备方法技术

本发明专利技术涉及激光加工技术领域，具体提供一种蚁穴状超疏水表面及其制备方法，主要通过超快激光在铝合金表面加工微米沟槽，在超快激光作用下将非晶氧化硅掺杂到微米沟槽中，并利用超快激光产生的瞬时高温高压将微米沟槽熔融分解，形成有利于材料表面气层的存在和维持的蚁穴状超疏水表面；穴口附近堆积有大量纳米颗粒，且蚁穴状超疏水表面的通道自上而下弯曲延伸，可有效锁住其中空气层，防止水滴进入，极大提高了材料表面的超疏水性能，同时，本发明专利技术的超疏水表面采用金属材料，不仅具有高稳定的超疏水效应，还具有优异的防腐蚀效果。还具有优异的防腐蚀效果。还具有优异的防腐蚀效果。

【技术实现步骤摘要】
蚁穴状超疏水表面及其制备方法


[0001]本专利技术涉及激光加工
，具体提供一种蚁穴状超疏水表面及其制备方法。

技术介绍

[0002]超疏水材料表面具有自清洁、抗腐蚀、减阻等功能，因而受到人们广泛关注。一般情况下，超疏水材料的制备过程是通过在材料表面制备微纳结构并涂覆低表面能有机化学物质来实现超疏水性能。尽管目前在超疏水材料制备方面已经取得了重要研究进展，但是由于其表面普遍存在机械强度低和化学稳定性差等缺点，使得其在实际应用中仍面临诸多重要挑战。
[0003]事实上，超疏水材料表面对接触液体的非浸润和排斥作用，在很大程度上是由于微纳结构内部空气层的存在，但是这些气囊在实际应用环境中经常是不稳定的，例如当材料处在海水浸泡、蒸汽冷凝、紫外线照射等环境中容易导致气囊体积减小甚至消失，最终使得表面由Cassie
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Baxter状态变为Wenzel状态。
[0004]针对这一问题研究人员通过改变表面结构形貌进一步增强气垫的防破坏能力。Domingues等人，比较了简单柱形、单凹型腔以及双凹型腔结构在润湿环境下的稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蚁穴状超疏水表面，其特征在于，采用金属表面，并在所述金属表面上开有微米沟槽，在所述金属表面和所述微米沟槽上分布有多个蚁穴堆，所述蚁穴堆构成周期性微米结构，所述蚁穴堆包括穴口和自上而下弯曲延伸的通道，所述穴口的临近位置分布有多个纳米颗粒，所述纳米颗粒之间形成气囊，所述通道由不同曲率的曲面构成。2.如权利要求1所述的蚁穴状超疏水表面，其特征在于，所述微米沟槽深度为60~80μm。3.如权利要求1所述的蚁穴状超疏水表面，其特征在于，所述穴口的开口尺寸为100~500nm。4.如权利要求1所述的蚁穴状超疏水表面，其特征在于，所述纳米颗粒的尺寸为10~30nm。5.如权利要求1所述的蚁穴状超疏水表面，其特征在于，蚁穴状超疏水表面为本征超疏水。6.如权利要求1所述的蚁穴状超疏水表面，其特征在于，所述微米沟槽呈周期分布。7.一种蚁穴状超疏水表面的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采用超快激光在金属表面加工形成微米量级的第一微米沟槽，该超快激光的脉冲宽度为30fs~3...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建军，闫丹丹，邹婷婷，于伟利，许家沛，李林，张睿智，胡龙金，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：