[发明专利]一种超疏水钛薄膜的原位制备方法及其应用

权利要求书

1.一种超疏水钛薄膜的原位制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)基体准备：将清洗好的硅片基体固定在挡板上,放入射频磁控溅射设备送样室进行抽真空，然后关闭送样室真空泵；

(2)预溅镀：溅射腔进行抽真空，对钛靶材进行预溅镀；

(3)送样：打开送样室与溅射腔之间的闸门，将步骤(2)中预溅镀后的钛靶材送到溅射腔中样品台，然后调节样品台旋转速度持续转动；

(4)洗腔：开启溅射腔进气阀，调节高纯氩气流量和清洗时间；

(5)溅镀：在完成步骤(4)的洗腔后，设置溅射电压、工作压力、溅射时间、高纯氩气流量进行溅射，冷却后取出钛薄膜；

(6)热处理：将步骤(5)制备得到的钛薄膜进行封管热处理，获得超疏水钛薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种超疏水钛薄膜的原位制备方法，其特征在于，步骤(1)中硅片基体的清洗具体为：将剖切好的单面抛光硅片，分别放置在丙酮、乙醇和去离子水中依次进行超声清洗，每次清洗的时间为15-30min，超声频率均为100Hz。

3.根据权利要求1所述的一种超疏水钛薄膜的原位制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述抽真空的真空度高于5×10^-3Torr。

4.根据权利要求1所述的一种超疏水钛薄膜的原位制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述钛靶材为纯度99.9％的纯钛，预溅镀时溅射腔的真空度高于2×10^-7Torr，溅射电压为50V，高纯氩气流量为20-40sccm，工作压力为3-10mTorr，溅射时间为20-30min，溅射完成后腔体温度冷却至20-30℃。

5.根据权利要求1所述的一种超疏水钛薄膜的原位制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述样品台旋转速度为50-100rpm。

6.根据权利要求1所述的一种超疏水钛薄膜的原位制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述高纯氩气的流量为100sccm，清洗时间为30min。

7.根据权利要求1所述的一种超疏水钛薄膜的原位制备方法，其特征在于，步骤(5)中溅镀时腔体真空度≥2×10^-7Torr，所述溅射电压为100-150V，工作压力为3mTorr，溅射时间为10-20min，高纯氩气流量保持在20sccm，沉积距离为10cm，所述冷却的温度为20-30℃。

8.根据权利要求1所述的一种超疏水钛薄膜的原位制备方法，其特征在于，步骤(6)中所述封管热处理的温度为100-300℃，处理时间为5-30s，保护气体为体积比为4:1的高纯氩气与氧气的混合气体。

9.一种权利要求1-8任一项所述的方法制备的超疏水钛薄膜在航天航空、船舶、海洋工程、生物医学中的应用。