[发明专利]一种金属超疏水表面制备方法及其应用

权利要求书

1.一种金属超疏水表面制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)激光加工：采用设定的激光器参数以及加工路径对抛光清洗好的金属产品的表面进行激光加工，获得微结构产品；所述激光器参数为：扫描速度200-400mm/s，电流1A,频率40KHz,脉冲宽度16-20μs；所述加工路径参数为：加工路径距离35-60μm，扫描次数3-14次；

(2)酸蚀+超声处理：将所述微结构产品放入HF和HNO₃形成的混合酸溶液中，并将包含该微结构产品的酸溶液进行超声处理，完成后除去产品上残留液体；

(3)羟基化处理：对步骤(2)得到的微结构产品进行羟基化处理；

(4)降低表面能处理：将步骤(3)羟基化处理的微结构产品进行降低表面能处理，即得；

步骤(1)中，所述激光处理采用的是紫外激光加工；

步骤(4)中，所述降低表面能处理的方法包括硅烷化处理；

所述硅烷化处理的方法为：将羟基化处理的微结构产品放入特定浓度的硅烷溶液中进行表面修饰处理，然后将试样取出进行高温脱水缩合处理，即得；所述硅烷溶液包括以下组分：1wt％的十三氟辛基三乙氧基硅烷、10wt％去离子水、89wt％无水乙醇和3-4滴NH₃·H₂O；处理时间为6-7h，所述高温脱水缩合处理为：在120-130℃下处理40-60分钟。

2.如权利要求1所述的金属超疏水表面制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述除去产品表面残留液体的方法为：将产品依次用丙酮、无水乙醇和去离子水各清洗8-12分钟，然后在50-60℃下干燥3-5分钟，即可。

3.如权利要求1所述的金属超疏水表面制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述超声处理的参数为：功率为240W，超声频率为40KHz，处理时间为3-5分钟。

4.如权利要求1所述的金属超疏水表面制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述混合酸溶液包括以下组分：0.24-0.27wt％的HF，1.0-1.4wt％的HNO₃，余量为去离子水。

5.如权利要求4所述的金属超疏水表面制备方法，其特征在于，所述混合酸溶液包括以下组分：0.26wt％的HF，1.2wt％的HNO₃，余量为去离子水。

6.如权利要求1所述的金属超疏水表面制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述羟基化处理的方法为：利用紫外线照射处理2h。

7.如权利要求1-6任一项所述的金属超疏水表面制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述金属为纯钛。

8.如权利要求1-6任一项所述的金属超疏水表面制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述抛光清洗的方法为：对金属产品进行热镶嵌、物理抛光和超声清洗。

9.如权利要求8所述的金属超疏水表面制备方法，其特征在于，所述热镶嵌温度为130℃，材料为金相镶嵌粉，镶嵌时间为6-8分钟。

10.如权利要求8所述的金属超疏水表面制备方法，其特征在于，所述抛光为物理抛光，依次使用1200目和2000目砂纸进行抛光，然后再分别采用3.5μm、1.5μm粒度的金刚石抛光剂进行抛光，直到试样金属产品表面粗糙度达到Ra0.2-0.3μm。

11.如权利要求8所述的金属超疏水表面制备方法，其特征在于，所述超声清洗是指将金属产品依次用丙酮、无水乙醇和去离子水各清洗10分钟。

12.如权利要求1-11任一项所述的金属超疏水表面制备方法在航空航天领域、海洋器械制备、医用材料制备中的应用。