[发明专利]一种以微针阵列制造超疏水表面的方法

权利要求书

1.一种以微针阵列制造超疏水表面的方法，其特征包括以下步骤：

步骤1：微针阵列的组装：将截面为10mm～500mm微米的微针组装成阵列，得到一级粗糙或一级以上粗糙的阵列表面；

步骤2：次级微结构的刻蚀构造：在步骤1得到的一级粗糙或一级以上粗糙的阵列表面上，根据不同的微针类部件材料选择相应的刻蚀溶液，采用刻蚀的方法获得次级粗糙结构；

步骤3：低表面能处理：在步骤2得到的粗糙针尖阵列表面上，用氟硅烷溶液进行低表面能处理，取出后经过恒温烘干即得到具有多级粗糙结构的阵列超疏水表面；氟硅烷溶液所用溶剂为甲醇、乙醇或者正己烷。

2.根据权利要求1所述的一种以微针阵列制造超疏水表面的方法，其特征还在于，所述微针的横截面是圆形、四边形或六边形。

3.根据权利要求1所述的一种以微针阵列制造超疏水表面的方法，其特征还在于，阵列表面是平面、二维或者三维曲面。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种以微针阵列制造超疏水表面的方法，其特征还在于，微针采用微棒代替。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种以微针阵列制造超疏水表面的方法，其特征还在于，所述的微针为不锈钢微针，具体步骤如下：

(1)组装阵列结构：取直径为140mm的不锈钢微针，放入无水乙醇中湿润；然后放入事先准备好的针列夹具中，将不锈钢微针排列整齐，针尖朝着一侧用夹具夹紧，用超声波清洗5-10分钟，针尖的一侧具有阵列结构的粗糙表面；

(2)将不锈钢微针针尖的一端浸入FeCl3刻蚀溶液，FeCl3∶H2O＝4∶15(质量比)，辅助成分的配比为H2O∶HCl∶H3PO4∶H2O2＝15∶1～2∶1～2∶1～2(体积比)中刻蚀20-30分钟，取出用无水乙醇超声波清洗5-10分钟，洗净针尖表面残留物，自然晾干；

(3)将配置好的质量百分数1％的十三氟辛基三乙氧基硅烷乙醇溶液倒入烧杯中，将上述(2)中晾干的针列针尖一端浸泡入氟硅烷溶液中2小时后，随即放入烘箱中，温度为120℃-140℃，时间1小时-2小时取出；在针尖上就覆盖了一层氟硅烷，便制作成了一个阵列超疏水表面。