提高涂层与基体界面结合强度的仿生基体表面结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种提高涂层与基体界面结合强度的仿生基体表面结构，其是由扇形结构单元排列而成，扇形结构单元符合h=asin(θ/2)/cot(β/4)；其中θ∈(0.1°,?3.5°)，β∈(0°,?180°)，a∈(0,?10)mm，h不大于0.3mm；其中，θ1是扇形结构单元放射肋的放射角；θ2是相邻两个扇形结构单元放射肋的间隔(θ1=θ2=θ)；β是扇形结构单元放射肋的圆心角；h是扇形结构单元放射肋的高度；a是扇形结构单元所对应的外切正方形边长；所述扇形结构单元应用于基体表面的排列方式是扇形结构单元中心放射式排列，扇形结构单元顺时针旋转排列，扇形结构单元交叉排列，扇形结构单元平行排列及扇形结构单元线性排列。本实用新型专利技术扩大了涂层与基体表面的有效接触面积，且有利于涂层与基体表面处于良好的机械结合状态，进而提高了涂层与基体的界面结合强度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种提高涂层与基体界面结合强度的仿生基体表面结构，特别是涉及一种具有仿生几何结构的基体表面，属于涂层与基体界面结合的设计技术。
技术介绍
涂层与基体间的界面结合强度是涂层最重要的性能之一。涂层的材料与厚度、基体的材料与硬度、及基体的表面粗糙度和表面化学处理等因素对涂层与基体间的界面结合强度存在一定的影响。涂层和基体之间的良好结合是涂层实现其自身功能作用的首要条件。目前，为了获得更好的表面结合强度，通常对基体表面进行处理使其具有适当的表面粗糙度，尽可能扩大基体表面的有效接触面积，进而提高基体表面单位面积上的涂层结合力。栉孔扇贝是长期生活在海洋中的天然生物，经过千百年的进化形成了优异的结构与功能。其中，栉孔扇贝棱柱层表面的独特结构有利于其角质层与棱柱层良好的结合，以抵抗外界腐蚀，达到保护自身的目的。因此，栉孔扇贝独特优异的棱柱层表面结构成为研究基体表面具有适当粗糙度的良好的仿生对象。对基体表面进行结构仿生设计，为提高涂层与基体的界面结合强度提供了一种崭新的仿生设计思路。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种提高涂层与基体界面结合强度的仿生基体表面结构，特别是涉及一种具有仿生几何结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高涂层与基体界面结合强度的仿生基体表面结构，其特征在于：其表面结构是由扇形结构单元排列而成，扇形结构单元符合下述公式：h=asin(θ/2)/cot(β/4)；其中θ∈(0.1°,？3.5°)，β∈(0°,？180°)，a∈(0,？10)mm，h不大于0.3mm；其中，θ1是扇形结构单元放射肋的放射角；θ2是相邻两个扇形结构单元放射肋的间隔(θ1=θ2=θ)；β是扇形结构单元放射肋的圆心角；h是扇形结构单元放射肋的高度；a是扇形结构单元所对应的外切正方形边长。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马云海，王智芹，佟金，闫志峰，王宝刚，罗杰，陈东辉，孙霁宇，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：实用新型
国别省市：