[发明专利]一种超疏水纯铝的制备方法

说明书

本发明公开了一种超疏水纯铝的制备方法，具体包括以下步骤：S1、将纯铝分别用1000目、1500目、2000目的砂纸打磨光滑。分别用去离子水和无水乙醇超声清洗，放置于60℃的干燥箱中干燥30分钟；S2、将硅油倒入集热式磁力加热搅拌器中并加热至70℃，将按照S1步骤中处理好的纯铝片放入贝克溶液内置于搅拌器中反应一段时间后取出，用去离子水清洗、干燥；S3、将干燥后的铝片用一定浓度的硬脂酸溶液修饰20小时，修饰完成后用去离子水清洗并于60℃下干燥1小时。本发明制备的超疏水铝片具有优异的表面化学稳定性，即使在腐蚀性环境中也能保持良好的超疏水性能，同时还具备表面防污性能。该制备方法简单便捷，适合大规模应用。

技术领域

本发明涉及纯铝加工技术领域，具体为一种超疏水纯铝的制备方法。

背景技术

铝是一种银白色金属，质地柔软，具有良好的延展性。其熔点为660℃，固态下具有面心立方晶格，无同素异晶转变。与钢铁等黑色金属相比，铝有以下四个特点密度仅为2.7g/cm³，是各种轻质结构材料的基本组元；导电性和导热性较好；塑性好，可通过冷、热加工成型为各种型材；耐大气腐蚀性能好。

铝在超疏水领域的研究有很多报道，有学者把铝片浸入到贝克溶液中得到具有粗糙结构的铝板，并将其作为模板，将热塑性塑料(聚乙烯、聚已内酯、聚丙烯、聚苯乙烯等)在加热加压的条件下复制出和模板相反的结构。得到了接触角均超过150°的超疏水表面，但是此方法过程比较复杂，而且制备出的相反结构变形程度较大。杨奇彪等人利用飞秒激光脉冲技术对铝材表面进行处理，通过调节激光能量大小加工出不同粗糙度的表面形貌，成功使铝材的接触角由70°转变为150°以上。然而该方法所需要的实验条件严格，需要良好的实验环境及昂贵的机器，使得生产成本过高。还有人采用电化学腐蚀辅以氟硅烷修饰的方法制备了接触角为156°的超疏水铝合金，但是此方法中使用的修饰剂FAS-13(lH，lH，2H，2H-十三氟辛基三甲氧基硅烷)价格昂贵，仅1g就需要209元。使得该成果止步于实验室，极大限制了超疏水铝合金的实际应用。。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种超疏水纯铝的制备方法，解决了超疏水铝合金制备方法复杂和昂贵，不利于扩大在工业上应用的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种超疏水纯铝的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

S1、将纯铝分别用1000目、1500目、2000目的砂纸打磨光滑。分别用去离子水和无水乙醇超声清洗，放置于60℃的干燥箱中干燥30分钟；

S2、将硅油倒入集热式磁力加热搅拌器中并加热至70℃，将按照S1步骤中处理好的纯铝片放入贝克溶液内置于搅拌器中反应一段时间后取出，用去离子水清洗、干燥；

S3、将S2步骤中干燥后的铝片用一定浓度的硬脂酸溶液修饰20小时，修饰完成后用去离子水清洗并于60℃下干燥1小时。

优选的，所述步骤S1中纯铝为含铝量≈99.6％的1060纯铝。

优选的，所述步骤S2中的一段时间为50s。

优选的，所述步骤S3中硬脂酸溶液的浓度为0.1mol/L。

有益效果

本发明提供了一种超疏水纯铝的制备方法。与现有技术相比具备以下有益效果：对该方法制备的对超疏水铝片进行化学稳定性测试，结果表明对pH从1到14的各种酸碱液滴都能实现超疏水性能，并且获得了小于10°的滚动角。超疏水铝片在3.5wt％的NaCl溶液中浸泡长达15小时后，超疏水铝片表面的接触角依旧能达到140°以上。这说明该方法制备的超疏水铝片具有优异的表面化学稳定性，即使在腐蚀性环境中也能保持良好的超疏水性能。另外，通过对比水滴分别对超疏水铝片和普通的亲水铝片的表面防污性能，发现超疏水铝片有很好的自清洁性能。最重要的是该制备方法简单便捷，适合大规模应用。

附图说明