[发明专利]一种铝材各向异性超疏水表面及其制备方法

权利要求书

1.一种铝材各向异性超疏水表面的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：

（1）定向结构构建：将铝或铝合金材料固定，先用工具进行定向粗打磨10-20次，随后再同向进行定向细打磨10-20次；所述粗打磨工具包括150-240粒度的工业百洁布、80-400目的粗金相砂纸、钢丝直径0.3-0.5 mm的钢丝刷，所述细打磨工具包括320-1000粒度的工业百洁布、600-1200目的金相砂纸、钢丝直径0.1-0.2 mm的钢丝刷；

（2）碱洗：把打磨后的试样先后分别在丙酮、酒精和去离子水中超声清洗干净，吹干后浸入稀碱溶液中清洗，去离子水清洗，吹干后备用；

（3）纳米结构构建：在去离子水中加入表面活性剂和按质量分数0.3-2 %的三乙醇胺，加热煮沸后，放入打磨并碱洗后的试样，充分反应后，停止加热，待溶液冷却后，取出试样，洗净吹干；所述的表面活性剂为阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠、Tween 20、Span 80或氟碳表面活性剂中的任一种或多种混合使用；

（4）化学改性：将试样浸泡在氟硅烷乙醇溶液中，水浴反应后用热乙醇清洗吹干，最后置于烘箱中干燥，即制备出具有各向异性超疏水铝合金表面。

2.根据权利要求1所述的铝材各向异性超疏水表面的制备方法，其特征在于，步骤（3）中表面活性剂的加入量为质量分数0.01-1 %。

3.根据权利要求1所述的铝材各向异性超疏水表面的制备方法，其特征在于，所述的氟硅烷乙醇溶液的浓度为质量分数1.0%。

4.根据权利要求1所述的铝材各向异性超疏水表面的制备方法，其特征在于，步骤（4）中水浴温度为60℃，时间为30min。

5.基于权利要求1~4任一所述的铝材各向异性超疏水表面的制备方法的铝材各向异性超疏水表面，其特征在于，沿着定向打磨方向，铝片具有超疏水性，接触角大于150°，滚动角小于10°，呈Cassie复合态接触，而垂直于打磨方向，接触角无变化，但滚动角在10-20°之间，水滴更易于沿着打磨时形成的条纹/凹槽的平行方向运动。