[发明专利]一种耐磨超疏水金属表面的制备方法

权利要求书

1.一种耐磨超疏水金属表面的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1，通过掩膜微细电解加工在金属基底表面制备有序微米结构阵列；

步骤2，在表面制备了有序微米结构阵列的金属基底的表面采用超声辅助阳极氧化生成多孔隙二级粗糙结构；

多孔隙二级粗糙结构的制备：以表面制作了有序微米结构的金属基底为溶解阳极，在无掩膜条件下进行加工，同时调整优化超声参数进行辅助加工；电解参数为：电解液5～30％NaNO3和5～30％NaCl的混合物，电流密度10～50A/dm²，电压3～10V，电极间隙5～40mm；超声参数为：超声频率为40KHz，超声功率为100～300W，待加工表面浸入电解液深度5～30mm，在整个金属基底表面生成多孔隙二级粗糙结构；

步骤3，将疏水涂料喷涂到步骤2得到的多孔隙二级粗糙结构表面，溶剂自然挥发，烘烤，得到耐磨超疏水金属表面；

所述步骤1的具体过程为：

步骤1.1，金属基底处理：用砂纸对金属基底表面进行抛光处理，使金属基底粗糙度Ra≤0.3，然后依次用丙酮、酒精和去离子水清洗，用氮气吹干后烘干待用；

步骤1.2，图形化柔性绝缘掩蔽膜制备：首先用酒精和去离子水对柔性绝缘膜进行清洗并用压缩空气吹干；采用紫外激光打标机在柔性绝缘膜上加工微透孔阵列，工艺参数：速度：10～30mm/s，激光有效功率：1～3W，频率：20KHz；

所述柔性绝缘膜采用厚度为0.05～0.2mm的聚酰亚胺膜；

步骤1.3，掩膜微细电解加工制备有序微结构：将表面加工了微结构透孔阵列的柔性膜作为掩蔽膜，贴合在待加工材料表面，进行掩膜微细电解加工；电解液为5～30％NaNO3和5～30％NaCl的混合物，电流密度5～20A/dm²，电压1～5V，电极间隙10～50mm；通过超声搅拌、加工得到金属表面有序微米结构；

超声搅拌参数为：超声频率20KHz，超声功率30～60W，待加工表面浸入电解液深度1～5mm；

步骤3具体过程为：

步骤3.1，疏水涂料制备：将无水乙醇、三乙氧基(-1H,1H,2H,2H-十三氟辛基)硅烷和纳米二氧化硅混合得到氟硅烷纳米粒子悬浊液作为疏水涂料；

步骤3.2，将制备的疏水涂料喷涂到所制备的具有多级微观粗糙结构表面，溶剂自然挥发10min，150℃烘烤10～30min，即得到超疏水金属表面；

步骤3.1中无水乙醇、三乙氧基(-1H,1H,2H,2H-十三氟辛基)硅烷和纳米二氧化硅的质量比为100：0.5～2：5～15。