的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明一種具有內(nèi)凹微孔的超疏油金屬表面的制備方法，用于在金屬基底構(gòu)建超疏油表面織構(gòu)，所述具有內(nèi)凹微孔的超疏油金屬表面的制備方法包括以下步驟:
S1、對(duì)金屬基底1進(jìn)行清潔和烘干，去除油污和雜質(zhì)；使得金屬基底1表面清潔干凈，便于進(jìn)行后續(xù)織構(gòu)構(gòu)件工藝進(jìn)行，使得織構(gòu)與金屬基底1連接牢固。
[0016]S2、金屬基底1表面金屬層電沉積，使用鎳塊2作為陽(yáng)極，而金屬基底1作為陰極，兩者分別連接到電源5的正極和負(fù)極，在陽(yáng)極和陰極之間通以均勻混有可溶微納米顆粒球3的鎳沉積溶液4，從而構(gòu)成一個(gè)完整的電沉積系統(tǒng)；在陽(yáng)極溶解和陰極沉積的原理作用下，對(duì)電沉積系統(tǒng)通電，鎳塊2的鎳離子在金屬基底表面還原為金屬鎳形成電沉積層6，可溶微納米顆粒球3在電場(chǎng)力和吸附力的作用下隨鎳離子一起沉積，鑲嵌于金屬鎳層即電沉積層6的內(nèi)部和表面。
[0017]在此步驟中，通過(guò)電沉積參數(shù)，主要通過(guò)控制加工時(shí)間，再輔助以電參數(shù)(電流密度、頻率、占空比)和電解液參數(shù)(成分和濃度)等的控制，保證位于表面可溶微納米顆粒球至少超過(guò)一半鑲嵌在鎳層中，便于后續(xù)工序中形成開(kāi)口小于內(nèi)腔的孔洞9，構(gòu)筑表面疏油內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，可溶微納米顆粒球嵌入的深度將決定疏油表面內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的開(kāi)口尺寸，從而使超疏油表面內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的開(kāi)口部分的尺寸、形貌可控。
[0018]另外，內(nèi)凹坑的規(guī)格與可溶微納米顆粒球一致，控制顆粒球的粒徑實(shí)現(xiàn)超疏油表面內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的內(nèi)部凹坑半徑可控。
[0019]S3、清洗和烘干，電沉積工藝完成后將工件取出清洗并烘干，供下一步工藝使用。
[0020]S4、可溶微納米顆粒球3溶解，將電沉積完成的工件置于盛有溶解液7的容器中，可溶微納米顆粒球3將與溶解液7發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，隨后溶于溶解液7中，使鎳層表面最終形成表面排布有開(kāi)口小于內(nèi)腔的孔洞9的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)超疏油表面，如圖2所示。
[0021]S5、低表面能修飾，將經(jīng)過(guò)電解加工的工件和滴有氟硅烷的承載片共同置于密閉容器中，然后放入65°C烘箱烘烤1小時(shí)，取出后放至室溫，完成工件的制備。在烘烤工程中，氟硅烷8將通過(guò)吸附作用在工件表面形成一層納米薄層的低表面能物質(zhì)，使金屬表面達(dá)到超超疏油能。
[0022]該工藝方法通過(guò)在通電的電沉積系統(tǒng)中，在金屬基底附著形成金屬鎳沉積層，通電沉積過(guò)程中，在陰極與陽(yáng)極之間通以可溶微納米顆粒球使其鑲嵌于沉積層表面和內(nèi)部，隨后使用溶解液將可溶微納米顆粒球溶解從而形成內(nèi)凹結(jié)構(gòu)疏油表面，通過(guò)顆粒球粒徑大小的選擇可以控制內(nèi)凹孔洞的尺寸規(guī)格，顆粒球粒徑均勻則內(nèi)凹孔洞的規(guī)格易于于達(dá)到均勻規(guī)則，同時(shí)適合規(guī)模成型和批量生產(chǎn)，規(guī)則的織構(gòu)具有良好的超疏油，金屬鎳表層具有良好的耐磨性從而提高使用壽命。
[0023]更佳地，在步驟S1中，對(duì)表面平整光滑的金屬基底1利用堿液去除金屬表面油污，然后將其置于盛有乙醇溶液的超聲波清洗機(jī)中進(jìn)行清洗，再利用表面活性劑去除金屬表面氧化層，最后用去離子水清洗并置于烘箱中烘干去除表面水分。使得金屬基底1表面清潔干凈無(wú)雜質(zhì)無(wú)氧化層，便于在其表面沉積的金屬層與金屬基底有較強(qiáng)的結(jié)合力。
[0024]以上所揭露的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有內(nèi)凹微孔的超疏油金屬表面的制備方法，用于在金屬基底構(gòu)建超疏油表面結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述具有內(nèi)凹微孔的超疏油金屬表面的制備方法包括以下步驟: 51、對(duì)金屬基底進(jìn)行清潔和烘干，去除油污和雜質(zhì)； 52、金屬基底表面金屬層電沉積，使用鎳塊作為陽(yáng)極，金屬基底作為陰極，兩者分別連接到電源的正極和負(fù)極，在陽(yáng)極和陰極之間通以均勻混有可溶微納米顆粒球的鎳沉積溶液，從而構(gòu)成電沉積系統(tǒng)，并通電進(jìn)行沉積形成電沉積層，使可溶微納米顆粒球鑲嵌于金屬鎳層的內(nèi)部和表面； 53、清洗和烘干，電沉積工藝完成后將工件取出清洗并烘干； 54、可溶微納米顆粒球溶解，將電沉積完成的工件置于盛有溶解液的容器中，使可溶微納米顆粒球溶于溶解液中，使鎳層表面最終形成內(nèi)凹結(jié)構(gòu)超疏油表面； 55、低表面能修飾，將經(jīng)過(guò)電解加工的工件和滴有氟硅烷的承載片共同置于密閉容器中，然后放入65°C烘箱烘烤1小時(shí)，取出后放至室溫，完成工件的制備。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有內(nèi)凹微孔的超疏油金屬表面的制備方法，其特征在于:在步驟S1中，對(duì)表面平整光滑的金屬基底利用堿液去除金屬表面油污，然后將其置于盛有乙醇溶液的超聲波清洗機(jī)中進(jìn)行清洗，再利用表面活性劑去除金屬表面氧化層，最后用去離子水清洗并置于烘箱中烘干去除表面水分。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種具有內(nèi)凹微孔的超疏油金屬表面的制備方法，其包括以下步驟：對(duì)金屬基底進(jìn)行清潔和烘干；鎳塊作為陽(yáng)極，金屬基底作為陰極，分別連接到電源的正極和負(fù)極，在陽(yáng)極和陰極之間通以均勻混有可溶微納米顆粒球的鎳沉積溶液，通電形成電沉積層，使可溶微納米顆粒球嵌于金屬鎳層的內(nèi)部和表面；清洗和烘干；將工件置于溶解液中，使可溶微納米顆粒球溶解，使鎳層表面形成內(nèi)凹結(jié)構(gòu)超疏油表面；低表面能修飾。在陰極與陽(yáng)極之間通以可溶微納米顆粒球使其鑲嵌于沉積層表面和內(nèi)部，隨后將可溶微納米顆粒球溶解形成內(nèi)凹結(jié)構(gòu)疏油表面，顆粒球粒徑可控制內(nèi)凹孔洞的規(guī)格和形貌，使孔洞均勻規(guī)則，可批量生產(chǎn)，有良好的耐磨性和超疏油。
【IPC分類】C25D5/48, C25D3/12
【公開(kāi)號(hào)】CN105386090
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510754009
【發(fā)明人】郭鐘寧, 江樹(shù)鎮(zhèn), 張瑞麟, 鄧宇, 劉桂賢
【申請(qǐng)人】廣東工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年3月9日
【申請(qǐng)日】2015年11月9日