[发明专利]超疏水类金刚石复合层结构及其制备方法

权利要求书

1.一种类金刚石复合层结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供聚偏氟乙烯-六氟丙烯的有机溶液，在所述有机溶液中加入邻苯二甲酸二丁酯和纳米氧化物，加热处理形成混合浆料，将所述混合浆料沉积在基底上，干燥处理，将得到的膜层置于有机醇中浸泡处理，以溶解所述邻苯二甲酸二丁酯，制备具有孔隙结构的自支撑衬底，其中，所述纳米氧化物选自纳米二氧化硅、纳米三氧化二铝中的至少一种；

将所述自支撑衬底依次进行辉光清洗和离子刻蚀清洗后，置于沉积室中，通入四氟甲烷气体，开启高纯碳靶，在所述自支撑衬底的表面沉积氟掺杂类金刚石层；

开启离子源对所述氟掺杂类金刚石层进行刻蚀处理，制备表面具有微纳结构阵列的氟掺杂类金刚石层。

2.如权利要求1所述的类金刚石复合层结构的制备方法，其特征在于，所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯的有机溶液为聚偏氟乙烯-六氟丙烯的丙酮溶液，或所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯的有机溶液为聚偏氟乙烯-六氟丙烯的N-甲基吡咯烷酮溶液。

3.如权利要求2所述的类金刚石复合层结构的制备方法，其特征在于，所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯的有机溶液中，聚偏氟乙烯-六氟丙烯的浓度为0.01～0.1g/ml。

4.如权利要求3所述的类金刚石复合层结构的制备方法，其特征在于，所述混合浆料中，所述邻苯二甲酸二丁酯的浓度为0.05～0.2g/ml，和/或

所述混合浆料中，所述纳米氧化物为纳米二氧化硅时，所述纳米二氧化硅的浓度为0.01～0.08g/ml；所述纳米氧化物为纳米三氧化二铝时，所述纳米三氧化二铝的浓度为0.01～0.08g/ml；所述纳米氧化物为纳米二氧化硅和纳米三氧化二铝时，所述纳米二氧化硅和纳米三氧化二铝的总浓度为0.01～0.08g/ml。

5.如权利要求1至4任一项所述的类金刚石复合层结构的制备方法，其特征在于，在所述自支撑衬底的表面沉积氟掺杂类金刚石层的步骤中，往沉积室中通入氩气和四氟甲烷气体，控制氩气的流量为100～400sccm，四氟甲烷气体的流量为50～200sccm，调节真空室压强为0.7～1.3Pa，控制所述高纯碳靶的靶功率为0.6-1.4KW，基底偏压0～-150V，在所述自支撑衬底的表面沉积氟掺杂类金刚石层。

6.如权利要求1至4任一项所述的类金刚石复合层结构的制备方法，其特征在于，开启离子源对所述氟掺杂类金刚石层进行刻蚀处理的步骤中，控制离子源电压为50～90V，氩气流量200～500sccm，工作压强0.5～1.7Pa，基底偏压为-50～-500V。

7.如权利要求1至4任一项所述的类金刚石复合层结构的制备方法，其特征在于，所述纳米氧化物中含有纳米二氧化硅时，所述纳米二氧化硅的粒径为10nm～100nm；

所述纳米氧化物中含有纳米三氧化二铝时，所述纳米三氧化二铝的粒径为10nm～100nm。

8.一种类金刚石复合层结构，由权利要求1-7任一项所述制备方法制备而来，其特征在于，所述类金刚石复合层结构包括聚合物衬底，设置在自支撑衬底表面的氟掺杂类金刚石层，其中，所述氟掺杂类金刚石层背离所述聚合物衬底的表面为微纳阵列表面。

9.如权利要求8所述的类金刚石复合层结构，其特征在于，所述氟掺杂类金刚石层的厚度为0.5微米～1.2微米；和/或

所述聚合物衬底的厚度为200微米～800微米。

10.如权利要求8所述的类金刚石复合层结构，其特征在于，所述聚合物衬底为聚偏氟乙烯-六氟丙烯衬底，且所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯衬底中分散有纳米二氧化硅和/或纳米三氧化二铝。