[发明专利]一种抑霜除霜超疏水表面结构的制备方法

权利要求书

1.一种抑霜除霜超疏水表面结构的制备方法，其特征在于，在光滑的基底试样表面加工出具有等间矩的微米级圆弧槽阵列，将具有微米级圆弧槽阵列的试样清洗后在混合碱液中加热氧化，在试样表面形成一层微纳米级的刃状结构，得到具有微纳米拓扑结构的试样表面，之后在试样表面进行硅烷化，形成一层单分子疏水基团，并使其呈超疏水态。

2.根据权利要求1所述的一种抑霜除霜超疏水表面结构的制备方法，其特征在于，所述基底为金属片，且表面打磨抛光。

3.根据权利要求2所述的一种抑霜除霜超疏水表面结构的制备方法，其特征在于，所述圆弧槽的弧度为30～150°，弧长为50～500μm。

4.根据权利要求1所述的一种抑霜除霜超疏水表面结构的制备方法，其特征在于，所述微米级圆弧槽阵列是采用微机械加工的方法加工制得。

5.根据权利要求4所述的一种抑霜除霜超疏水表面结构的制备方法，其特征在于，试样清洗具体方法为，将具有微米级圆弧槽阵列的试样浸泡在丙酮溶液中并使用超声波进行清洗，祛除表面的有机污染物。

6.根据权利要求5所述的一种抑霜除霜超疏水表面结构的制备方法，其特征在于，超声波的清洗时长至少为10分钟，丙酮溶液的温度为室温，超声波清洗结束后要依次使用异丙醇和去离子水冲洗试样表面，直至将残余的丙酮溶液清除干净，并用氮气进行干燥。

7.根据权利要求1所述的一种抑霜除霜超疏水表面结构的制备方法，其特征在于，所述混合碱液为NaClO₂、NaOH、Na₃PO₄·12H₂O和去离子水的混合液，在试样表面形成一层纳米级的刃状结构后，将试样取出，用去离子水冲洗干净，并用纯净的氮气进行干燥，得到具有微纳米拓扑结构的试样表面。

8.根据权利要求7所述的一种抑霜除霜超疏水表面结构的制备方法，其特征在于，所述混合碱液中NaClO₂，NaOH，Na₃PO₄·12H₂O与去离子水的质量比为3.75:5:10:100，加热温度控制在96±3℃之间，加热时长为25-35分钟。

9.根据权利要求1所述的一种抑霜除霜超疏水表面结构的制备方法，其特征在于，所述硅烷化通过气相化学沉积法或直接液相浸没法完成，采用气相化学沉积法时，对试样先进行等离子预处理不低于1小时。

10.根据权利要求9所述的一种抑霜除霜超疏水表面结构的制备方法，其特征在于，所述硅烷化的硅烷试剂采用全氟辛基三氯硅烷，将具有微纳米拓扑结构的试样放在真空罐中，并将液态全氟辛基三氯硅烷放在锡纸上，至于真空罐内，使用真空泵对真空罐抽真空，真空罐内的压力维持在10kpa，使试样维持30分钟，以形成稳定的超疏水涂层。