[发明专利]一种拒水金属结构的制备方法

说明书

本发明提供了一种拒水金属结构的制备方法，属于电镀加工的技术领域。一种拒水金属结构的制备方法包括以下几个步骤：步骤S1，配置电镀溶液；步骤S2，对金属基底进行表面处理；步骤S3，对经过步骤S2处理后的金属基底进行除油处理；步骤S4，电镀制备；本发明将处理后的金属基底作为阴极放置到同时含有硫代硫酸钠和次磷酸钠的盐溶液中进行电镀，使得电沉积和化学沉积同时发生并相互影响，形成含有少量磷的微纳米镀层，不仅能实现拒水，还能降低镀层的表面能，使得形成的镀层的稳定性更高，强度更高，力学性能更好，从而延长了其使用寿命，另外，电镀工艺技术成熟，操作方便，降低了制造成本，符合大规模制备需求，利于拒水金属结构的使用和推广。

技术领域

本发明涉及电镀加工的技术领域，具体是涉及一种拒水金属结构的制备方法。

背景技术

众所周知，荷叶的表面由于其具有一层特殊的微纳米结构而使其具有超疏水性能，使得水滴再其表面可自由滚动，被称为荷叶效应。近年来，随着科技的发展，人们对荷叶效应的研究越来越深入，希望将其应用在人们的生产和生活中。

目前，应用较为广泛的方案则是在材料本体表面形成仿生超疏水材料层，以此达到拒水的效果，如在金属表面形成仿生超疏水材料层，以达到金属拒水的目的。但是，现有在材料本体表面形成仿生超疏水材料层的制备方法得到仿生超疏水材料层的稳定性差，强度低，力学性能存在缺陷，耐用性不够，使用过程中极易出现损坏的问题，使用寿命短，另外，现有的制备方法还存在成本高、技术成熟度低，仅适用于小批量试制，无法满足大规模的制备需求，不利于拒水金属结构的使用和推广。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现旨在提供一种拒水金属结构的制备方法，通过将金属基底作为阴极，镍板作为阳极在带有磷的盐溶液中进行电镀，使得电沉积和化学沉积同时发生并相互影响，在金属基底表面形成一含有少量磷的微纳米镀层，不仅达到了拒水效果，还实现了低表面能的设定，使得镀层的表面能降低，提高了力学性能，镀层稳定，强度高，使用寿命更长，同时，直接通过电镀即可得到，技术成熟，加工方便，成本低，更好的满足了大规模制备的需求，更利于拒水金属结构的使用和推广。

具体技术方案如下：

一种拒水金属结构的制备方法，包括以下几个步骤：

步骤S1，配置电镀溶液；

将镍盐、还原剂、络合剂、缓冲剂按预定质量浓度溶于去离子水中，调整离子强度和pH为合适值，其中，还原剂为硫代硫酸钠和次磷酸钠；

步骤S2，对金属基底进行表面处理；

对作为阴极使用的金属基底进行喷砂处理，去除金属基底的表面氧化物；

步骤S3，对经过步骤S2处理后的金属基底进行除油处理；

将步骤S2中已经进行喷砂处理的金属基底使用清洗溶液进行清洗，对金属基底表面进行除油处理；

步骤S4，电镀制备；

将经过步骤S3处理后得到的金属基底放入到步骤S1配置的电镀溶液中，以金属基底作为阴极，以镍板作为阳极进行电镀操作。

上述的一种拒水金属结构的制备方法，其中，步骤S1中配置的电镀溶液中各原料的重量百分比分别为：

镍盐：10～80g/L；

还原剂：1～5g/L；

络合剂：10～20g/L；

缓冲剂：20～30g/L。

上述的一种拒水金属结构的制备方法，其中，镍盐为硫酸镍、氨基磺酸钠中的至少一种。

上述的一种拒水金属结构的制备方法，其中，还原剂中的硫代硫酸钠用双氧水替换。

上述的一种拒水金属结构的制备方法，其中，络合剂为EDTA、柠檬酸钾、焦磷酸钾中的至少一种。

上述的一种拒水金属结构的制备方法，其中，缓冲剂为硼酸。