[发明专利]通过随机施涂触变性蚀刻剂进行选择性表面织构化

说明书

发明领域

本发明一般涉及表面处理领域。更具体来说，本发明涉及为表面提供试剂、增大表面糙度，以提高随后的表面涂层的粘着性的领域。

背景

存在一些目前使用的、人们接受的、改变金属基板的表面特性，以提高通过包括镀敷法、溅射法、喷涂法等技术转移到处理后的基板表面的涂层的粘着性的处理方法。这些用于提高粘着性的表面改造方式通常需要增大表面“糙度”(或减小“平滑度”)以增大表面积，这可以增加粘着在基板表面上的层的结合位点。这些表面处理方法包括化学蚀刻，湿法和干法喷砂处理，双丝电弧喷涂(Twin Wire Arc Spray)，金属喷涂和等离子体喷涂。其中大部分方法都具有固有的缺点。对于喷砂处理，可能会发生显著的不希望出现的基板变形，还会在基板表面上残留嵌入的砂粒。根据基板的应用，这些嵌入的杂质或材料变形会削弱随后的涂层和沉积物的粘着性。

熔融金属喷涂，例如双丝电弧喷涂(TWAS)也会得到不希望有的表面，这是由于基板表面通常是通过喷砂法制备用于喷涂。使得随后的沉积物的粘着性最大化的TWAS性质也容易使其呈多孔性。但是，比较多孔的涂层与基板的粘着性要小于致密喷涂的涂层的粘着性。

发明概述

在一个实施方式中，本发明涉及包含王水的触变性化合物、包含氯化铁的触变性化合物、包含过氧化氢/HCl的触变性化合物和包含氢氧化钾的触变性化合物，所述触变性化合物还包含一定量的热解法二氧化硅。在另外的实施方式中，以大约0.1-0.2克/毫升溶液的量将热解法二氧化硅加入上述溶液中，以获得所需的触变特性。

在另外的实施方式中，本发明涉及一种通过以下步骤对基板表面进行处理并按照预期改变基板表面的方法：对基板表面提供触变性蚀刻化合物，使基板表面暴露于该触变性蚀刻化合物，使所述基板表面暴露于该化合物一段预先选定的时间，然后从所述基板表面除去所述触变性化合物。

在另一个实施方式中，本发明涉及一种通过以下步骤对基板表面进行处理并按照预期改变基板表面的方法：对基板表面提供选自以下的触变性蚀刻化合物：包含王水的溶液、包含氯化铁的溶液、包含过氧化氢/HCl的溶液和包含氢氧化钾的溶液，各种溶液都用一定量的热解法二氧化硅处理。将所述蚀刻化合物施涂到基板表面上，停留一段预定的时间，以获得所需的表面效果，然后将其从表面除去。

在另一个实施方式中，所述被本发明的触变剂处理的基板表面优选是含铝、含不锈钢和含钛的基板。

附图简述

图1是显示本发明一种优选方法的流程图。

图2是通过喷砂法处理的基板表面的放大照片。

图3是通过TWAS处理的基板表面的放大照片。

图4是根据本发明一种方法进行处理的基板表面的放大照片。

详述

本发明涉及使用化学蚀刻剂选择性侵蚀基板表面、产生与喷砂处理类似的表面糙度，但是不会在基板表面上嵌入砂粒微粒，从而提高基板表面特性的方法。为了屏蔽溅射沉积和化学气相沉积(CVD)，需要织构化的区域限于接受沉积物的表面。为了防止发生不希望有的蚀刻，需要掩蔽所有无需织构化的表面。为了使任何化学表面织构化技术都可在工业中实行，需要一种在最小限度的掩蔽情况下对沉积区域施涂蚀刻剂的方法。

本发明涉及使用具有预先选定的粘度的触变性蚀刻剂糊料，使得能够将所述蚀刻剂施涂到基板表面的所需区域上，在所述区域上保持一段预定的时间，而不发生移动、滴落或流挂。“触变性”通常表示材料在独立的情况下呈固态或凝胶状，但是在施加侧向作用力(例如振动力)的时候能够液化或者像液体一样流动，当所述作用力解除的时候又能重新固化的性质。本发明的触变性蚀刻剂糊料优选使用以能够得到所需粘度的比例混合有化学蚀刻剂的热解法二氧化硅材料制备。根据本发明，通过选择合适的基板和基板表面，可通过使用预先选择的蚀刻剂糊料施涂方法得到具有所需表面形貌的表面糙度。