[发明专利]一种液态金属涂层的处理方法及其应用

说明书

本发明涉及一种液态金属涂层的处理方法，其步骤为，将含有液态金属颗粒的涂料涂于介质的表面形成涂层后，用超声波对所述涂层进行处理。本发明所述的处理方法，可通过改变涂层中液态金属颗粒的粒径，液态金属颗粒的分布情况等，改变液态金属的电磁和光学性质，包括吸光度、反射率等。

技术领域

本发明涉及涂层技术领域，具体涉及一种光学性质可变的液态金属涂料。

背景技术

涂层(coating)是涂料经过涂抹所得到的连续膜，是为了防护，绝缘，装饰、修饰表面等目的。涂层作为涂布于金属，织物，塑料等基体上的薄层，可以实现特定的功能。因为其性质可调性，对于各种材料表面的改性有着无与伦比的优势。目前，耐磨损涂层、耐热抗氧化涂层、抗大气和浸渍腐蚀涂层、电导和电阻涂层、机械部件间隙控制涂层、耐化学腐蚀涂层及电磁屏蔽涂层等各种涂层得到了越来越广泛的应用。

液体金属因为其具有高的导热率、导电率、低熔点以及良好的流动性，正在很多领域得到快速的利用，是目前得到快速发展的一种材料。在涂层领域，液体金属作为一种具有非常优异性质的电磁屏蔽材料正在得到应有的重视。然而，具有优异光学性质的液体金属涂层却因为其固定的物质组成，相关电磁和光学性质较难改变，无法适应多变的环境。此外，因为液态金属在常温下呈液态，使其面临着涂覆后的液态金属涂层的易流动，性质不稳定的问题。

发明内容

针对现有的液态金属涂料存在的问题，本发明提供一种液态金属涂层的处理方法，其步骤为将含有液态金属颗粒的涂料涂于介质的表面形成涂层后，用超声音波对所述涂层进行处理。

本发明发现，针对于液态金属涂料形成的涂层，用超声波对其再次进行处理后，可改变液态金属颗粒的粒径、分散性等性质，从而改变涂层材料的电磁和光学性质，有助于液态金属材料适用于多变的环境。

优选的，所述含有液态金属颗粒的涂料中，所述液态金属颗粒的粒径为100nm～10μm。本发明发现，当液态金属颗粒的粒径在上述范围内时，声波可有效地对其进行处理，不会因颗粒过大或过小而导致处理效果不明显。

优选的，所述涂层的厚度为100nm～100μm。考虑到超声波的穿透性，所述涂层不应太厚。考虑到涂层的涂覆和使用效果，涂层也不应过薄，综合考虑，本发明的所涉及的涂层厚度为100nm～100μm。

优选的，所述液态金属为熔点低于30℃的金属或合金；

进一步优选的，所述液态金属为镓、镓铟合金或镓铟锡合金中的一种或几种；

更优选Ga₆₀In₄₀、Ga₈₀In₂₀、GaIn₁₀、Ga_75.5In_24.5或Ga₆₃In₂₅Sn₁₂。上述所选金属在常温下为液态，保证了超声波处理的条件。

优选的，所述含有液态金属颗粒的涂料中还包括液态金属颗粒固化剂；

进一步优选的，所述液态金属颗粒固化剂为聚氯乙烯。本发明所选择的液态金属在室温下通常呈液态，将其制备成涂层材料后液态金属颗粒不稳定，若利用声波对其进行处理，容易因液态金属的流动性而导致涂层性质发生不可控的变化，添加固化剂后可对液态金属起到一定的固定作用，且聚氯乙烯作为固化剂时效果较好。

优选的，所述含有液态金属颗粒的涂料中还包括液态金属颗粒的分散剂；

优选的，所述分散剂为表面活性剂，进一步优选N，N-二甲基甲酰胺或十二烷基硫酸钠。上述的液态金属颗粒分散剂可改善液态金属颗粒在涂料中的分散情况，将其制备成涂层后也具有较好的分散性能，对其进一步处理的过程中可取得较稳定的处理效果。