[发明专利]一种仿生自清洁玻璃的制备方法

说明书

本发明公开了一种仿生自清洁玻璃的制备方法。该方法包括磁控溅射镀膜和阳极氧化两个步骤，其中磁控溅射镀膜和阳极氧化过程用于制备仿生微纳氧化铝结构薄膜，所获得薄膜呈现超亲水性能。本发明成本较低，工艺简单，对于自清洁技术的应用有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种仿生自清洁玻璃的制备方法，特别涉及一种通过磁控溅射和阳极氧化两个步骤现实仿生自清洁玻璃的制备方法。

背景技术

玻璃是建筑业中必不可少的材料，但是随着楼房高度记录的不断刷新，玻璃窗户或者玻璃幕墙保持清洁已经成为一个严重的问题。为了保持良好的形象，被称为“蜘蛛人”的高楼清洁工的出现已经各大城市的一道风景线，但是与此同时这种职业背后的安全问题牵动了各方的神经。因此，从玻璃自身材料角度出发，找到一种良好的解决方法对于现代都市的发展很重要、很迫切。

自清洁这个概念来源于荷叶的“自清洁效应”，即荷叶通过表面特殊微纳结构和生物蜡的存在现实不沾灰尘，保持表面清洁的效果。特殊润湿性表面研究表明，实现材料表面自清洁有两种途径：超亲水和超疏水。在这两种途径中，超亲水表面的制备过程相对简单，因此也是目前关注最多的途径。

近年来，自清洁玻璃制备方面的发明专利申请较多。其中，由于良好的亲水性和光催化作用（降解有机污染），二氧化钛成为自清洁薄膜、涂层、玻璃制备的主要成分或者原料。但是钛或者二氧化钛原料比较昂贵，所获得自清洁玻璃成本较高，不利于产业化。所用方法和技术主要有二氧化钛溶胶提拉、喷涂和涂覆的方法，这类方法存在与玻璃基片结合力较弱的问题，工业化应用比较困难。因此，我们希望找到其它廉价原料来代替钛和二氧化钛，比如铝和氧化铝。磁控激射、化学气相沉积和真空蒸镀等技术也是制备二氧化钛的途径，因此也是我们优先选择的途径。总之，找到一种自清洁玻璃的制备方法，利用廉价的原料和实用的技术，对于自清洁玻璃规模化生产有重要意义。

发明内容

本发明目的是在于提供一种仿生自清洁玻璃的制备方法。

本发明所述一种仿生自清洁玻璃的制备方法包括磁控溅射镀膜和阳极氧化两个步骤，其中磁控溅射镀膜和阳极氧化过程用于制备仿生微纳氧化铝结构薄膜，所获得薄膜呈现超亲水性能。

一种仿生自清洁玻璃的制备方法，其特征在于该方法首先将玻璃放入乙醇中进行超声清洗，然后放入磁控溅射设备中以铝靶为原料镀微晶铝膜，接着在盛有草酸溶液体系的电解槽中进行阳极氧化，所获得玻璃为氧化铝仿生自清洁玻璃。

本发明对比已有技术具有以下优点：

1、不同于常见的氧化钛、氧化硅和氧化锡薄膜，本发明所用薄膜为氧化铝薄膜；

2、在玻璃基片上，通过磁控溅射和阳极氧化技术的结合实现仿生微纳结构氧化铝薄膜的制备；

3、相对于其它技术中所用主要物质氧化钛，本专利中所用氧化铝成本较低。

4.、相对其它溶胶提拉、涂覆、雾化喷涂的方法，此方法所用磁控溅射和阳极氧化技术有利于提高薄膜结合力，更具工业应用价值。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，通过以下实施例进行说明。

实施例1：

首先将普通玻璃放入乙醇中进行超声清洗，然后放入磁控溅射设备中以铝靶为原料镀微晶铝膜，接着在盛有草酸溶液体系的电解槽中进行阳极氧化，所获得玻璃为氧化铝仿生自清洁玻璃。