[发明专利]一种调控金属表面润湿性的复合方法

说明书

本发明涉及材料表面处理技术领域，尤其是一种调控金属表面润湿性的复合方法，现提出如下方案，其包括对金属基体的表面进行加工得到表面具有凹凸不平的沟槽结构的第一基体，再对第一基体进行氧化处理得到第二基体，利用疏水修饰剂对第二基体进行修饰改性。本发明提出了一种模板模压的处理方式，利用机械压印和化学侵蚀复合工艺方法调控金属表面微结构和润湿性，通过在金属基片表面压印微结构以改善其表面粗糙度；再经氧化和修饰改性可调控压印铜板表面的润湿性能，这种方法制备的铜板，润滑性和力学性能等得到显著提升，同时其制备方法简单，易实现规模化制备。

技术领域

本发明涉及材料表面处理领域，尤其是一种调控金属表面润湿性的复合方法。

背景技术

人类生产生活中，表面润湿性(浸润性)具有重要意义，当液体在表面的接触角接近0°(超亲水)或者大于150°(超疏水)时，这种表面被称为超浸润表面，疏水与超疏水表面在防水、防冰、防雾、自清洁及液滴导向等领域具有广阔的应用价值，如何制备疏水甚至超疏水表面是当前一大研究热点，研究表明，表面润湿性能除了受其化学组成影响外，更取决于其微观结构，然而，针对表面微观结构进行优化设计，以获得性能良好的超疏液表面来满足生产/生活需求，不仅缺乏设计依据，还往往难以达到预期效果；

金属超疏水基体在自洁、抗侵蚀、减阻减摩、防结垢等研究领域中具有重要性和工业应用的巨大前景，而纯铜在工业、生活中有着举足轻重的地位，所以，采用一定材料对其进行超疏水化，使其能够抗腐，从而达到长久应用，目前在金属材料表面制备疏水性和超疏水性表面的方法主要包括软光刻、喷涂和等离子处理等，然而，这些方法制备的疏水表面微结构形状可控性差，这在很大程度上限制了表面微结构形状尺寸与其疏水性能的相关性量化研究，为此，本发明提出了一种调控金属表面润湿性的复合方法。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明提出了一种调控金属表面润湿性的复合方法。

本发明提出了一种模板模压的处理方式，利用机械压印和化学侵蚀复合工艺方法调控金属表面微结构和润湿性，通过在金属基片表面压印微结构以改善其表面粗糙度；再经氧化和修饰改性可调控压印铜板表面的润湿性能，这种方法制备的铜板，润滑性和力学性能等得到显著提升，同时其制备方法简单，易实现规模化制备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种调控金属表面润湿性的复合方法，包括对金属基体的表面进行加工得到表面具有凹凸不平的沟槽结构的第一基体，再对第一基体进行氧化处理得到第二基体，利用疏水修饰剂对第二基体进行修饰改性。

进一步地，所述疏水修饰剂的组成包括硬脂酸、聚硅氧烷、氟碳聚合物、有机硅树脂中的至少一种。

进一步地，采用模压机压印金属基体，使得金属表面产生凹凸不平的“十”字沟槽结构。

进一步地，所述氧化处理包括如下步骤：将第一基体放入碱性溶液中浸泡1-10min。

进一步地，所述碱性溶液包括氢氧化钠和过硫酸铵的混合溶液，所述混合溶液中氢氧化钠和过硫酸铵的摩尔比为(10～50)：1。

进一步地，所述修饰改性包括如下步骤：将第二基体放置在(0.5wt％)～(3wt％)硬脂酸溶液中浸泡，所述硬脂酸溶液的溶剂包括无水乙醇、乙酸乙酯。

进一步地，所述浸泡的时间为10-60min。

进一步地，所述硬脂酸溶液的温度为40℃。

进一步地，所述第二基体浸泡完成后，对第二基体进行清洗，清洗后利用氮气吹干第二基体。

一种金属基体，所述金属基体具有超浸润表面，所述金属基体是由包括上述方法制备得到的。

上述一种金属基体在散热装置中的应用。

本发明的有益效果：