[发明专利]一种一步制备具有耐久性可修复的超疏水表面方法

权利要求书

1.一种一步制备具有耐久性可修复的超疏水表面方法，其特征在于，包括以下步骤；

步骤1、金属材料研磨抛光后，用飞秒激光束在空气环境中烧灼金属基材，经过激光烧蚀去除，在金属表面得到类荷叶表面乳突结构；

通过控制激光路径得到周期性类荷叶表面乳突结构，具体结构为微米级锥形结构及微米级锥形表面纳米级结构，锥形结构底部为10到15微米，顶部尺寸为2到3微米；

步骤2、在类荷叶表面乳突结构间距上，采用激光熔融物堆积的方式构建出高于基材本身的墙结构，通过控制激光路径引导堆积物形成矩形围墙结构，墙结构宽度30到40微米，高度为10到15微米，同时表面伴随纳米级结构，至此得到多层微结构。

2.根据权利要求1所述的一种一步制备具有耐久性可修复的超疏水表面方法，其特征在于，所述步骤1中金属材料为AZ31B镁合金但也包括铝合金、不锈钢或钛合金。

3.根据权利要求1所述的一种一步制备具有耐久性可修复的超疏水表面方法，其特征在于，所述步骤1中类荷叶表面乳突结构烧灼路径为阵列式井字结构，类荷叶表面乳突结构加工方法包括以下步骤：

1)沿X方向进行周期烧蚀去材，两激光束间距为15um，每63个路径为一个周期，每个周期间距为40um；

2)在步骤1)处理后沿Y方向进行周期烧蚀去材，两光束间距为15um,每63个路径为一个周期，每个周期间距为40um；至此完成类荷叶表面乳突结构加工。

4.根据权利要求1所述的一种一步制备具有耐久性可修复的超疏水表面方法，其特征在于，所述步骤2墙结构熔融堆积路径为围墙结构，其加工方法包括一下步骤：

1)沿X方向在周期间距中间进行熔融堆积，其堆积路径为周期间距；

2)在步骤1)处理后沿Y方向在周期间距中间进行熔融堆积；至此所述围墙结构完成加工；整体多层微结构表面完成加工。

5.根据权利要求1所述的一种一步制备具有耐久性可修复的超疏水表面方法，其特征在于，所述步骤1类荷叶表面乳突结构飞秒激光的脉冲宽度223fs,重复频率60KHZ，波长1030nm，透镜焦距17mm,扫描速度100-300mm/s，功率1w；重复两次进行结构加工。

6.根据权利要求1所述的一种一步制备具有耐久性可修复的超疏水表面方法，其特征在于，所述步骤2墙结构飞秒激光的脉冲宽度223fs,重复频率60KHZ，波长1030nm，透镜焦距17mm,扫描速度10-20mm/s，功率5w。

7.根据权利要求1所述的一种一步制备具有耐久性可修复的超疏水表面方法，其特征在于，在经步骤1、步骤2处理后得到的多层微结构经过低表面能改性后，得到具备耐久性可修复性的超疏水表面。

8.根据权利要求7所述的一种一步制备具有耐久性可修复的超疏水表面方法，其特征在于，低表面能改性具体的操作步骤为将激光加工完成后的样本放入无水乙醇溶液中进行超声清洗，然后将其置于0.5mol/L的硬脂酸乙醇低表面能溶液中浸泡30分钟，浸泡完后拿出式样，热风吹干即可。