[发明专利]基于气相沉积法提高金属疏水性的制备方法

说明书

本发明公开一种基于气相沉积法提高金属疏水性的制备方法，设有：S1步骤：利用控制表面氧化法在金属表面生成氧化金属膜；S2步骤：经六甲基二硅胺烷通过气相沉积法在氧化金属修饰；使用超疏水金属的制作方法，使金属的表面疏水性得到相应的提高，六甲基二硅胺烷相对含氯、氟试剂便宜且毒性很低，对环境友好，从而使金属在潮湿环境下不易发生腐蚀，在低温下不容易结霜结冰，从而不会对其导热，导电性能产生影响，直接使这金属产品和器件稳定性大幅度得到提高，使人民财产和社会安全得到保障。

技术领域

本发明涉及到基于气相沉积法提高金属疏水性的制备方法。

背景技术

金属铜，经常被应用在工业和日常生活中。它具有良好导电性，导热性和延展性能，主要应用于电力电子，交通建筑，航空航天等许多领域。但是铜在潮湿环境下易发生腐蚀，在低温下容易结霜结冰，从而对其导热，导电性能产生影响。这些问题的出现将会导致铜制产品和器件稳定性下降，对人民财产和社会安全造成损害。

1952年Ward等人首先记载了荷叶表面的超疏水现象。20世纪60年代，研究者们发现荷叶之所以具有疏水性和自清洁功能是由于荷叶表面存在微米结构，自此出现了大量的仿生材料。德国波恩大学两位植物学家Barthlott和Neinhuis使用扫描电子显微镜对荷叶表面进行了观察，发现了荷叶表面具有微米级乳突和蜡状的疏水物质。2002年江雷小组利用电子显微镜对荷叶表面进一步的观察研究发现荷叶表面上5-10μm的乳突上存在纳米结构，这种微/纳米的双阶结构是造成荷叶表面超疏水的根本原因。常见的超疏水表面的制备方法有刻蚀微结构法、溶胶凝胶法和直接成膜法等；水对固体润湿程度通常用接触角大小来衡量，根据接触角的大小可以将固体表面分为亲水表面和疏水表面。当θ＜90°时，称该表面为亲水表面；θ＞90°则我们称其为疏水表面；θ＞150°时，则该表面称为超疏水表面。在理想情况下，接触角可以用Young’s方程来表征：γSV–γSL＝γLVcosθ[4]，式中γSV、γSL和γLV分别代表固气界面、固液界面和液气界面的表观自由能。Young’s方程仅对理想表面适用，当实际固体表面粗糙时则不适用，因此，现有技术存在缺陷，有待改进。

发明内容

本发明提供基于气相沉积法提高金属疏水性的制备方法,解决的上述问题。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：基于气相沉积法提高金属疏水性的制备方法，设有：

S1步骤：利用控制表面氧化法在金属表面生成氧化铜膜；

S2步骤：经六甲基二硅胺烷通过气相沉积法在氧化金属修饰。

优选的技术方案，S1步骤包括以下工序：

A1:金属前处理，将金属放置到容器内，加入适量盐酸溶液，将容器放入到超声波仪器中，除去表面氧化物；

A2:氧化金属制备,将相应的浓度、相应的容量的K₂S₂O₈与NaOH配成混合溶液，将经过A1步骤的金属放置到盛有混合溶液的容器中，覆上保鲜膜，在恒温水浴锅中60℃加热反应一定时间。

优选的技术方案，S2步骤包括以下工序：

B1:超疏水金属的制备,将氧化金属放入石英管中，将石英管放入管式电阻炉中；打开电阻炉温度控制器，设置相应温度，同时打开氮气瓶开关，调节氮气流量，经过相应时间后电阻炉温度稳定后氮气吹扫一定时间，目的是除去石英管中杂质；将盛有六甲基二硅胺烷的棕色试剂瓶和载气管道相连接，盛有六甲基二硅胺烷的试剂瓶放在水浴锅中，设置水浴锅温度为60℃，由氮气携带六甲基二硅胺烷蒸汽进入石英管反应器中反应一定时间；反应结束后持续通入氮气吹扫一定时间，关闭电阻炉温度控制器，直至电阻炉温度降至室温后关闭氮气。

优选的技术方案，所述金属为铜材质。