[发明专利]具有仿生超滑表面结构的钛基合金及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有仿生超滑表面结构的钛基合金，其特征在于，所述仿生超滑表面结构包括：

两级粗糙表面结构，所述两级粗糙表面结构是由凹凸宏观结构和多孔微观结构复合而成；

润滑剂层，所述润滑剂层覆盖在所述两级粗糙表面结构上；

其中，所述两级粗糙表面结构和润滑剂层复合形成所述钛基合金的仿生超滑表面结构；

其中，所述两级粗糙表面结构上接枝有全氟辛基三乙氧基硅烷或1,1,2,2-全氟二甲基环己烷，以使所述润滑剂层在所述全氟辛基三乙氧基硅烷或1,1,2,2-全氟二甲基环己烷的作用下覆盖在所述两级粗糙表面结构上。

2.根据权利要求1所述的具有仿生超滑表面结构的钛基合金，其特征在于，所述润滑剂层中的润滑剂为全氟聚醚或聚二甲基硅氧烷。

3.根据权利要求1所述的具有仿生超滑表面结构的钛基合金，其特征在于，所述润滑剂层中的润滑剂呈粘稠状。

4.根据权利要求3所述的具有仿生超滑表面结构的钛基合金，其特征在于，在40℃下，所述润滑剂的黏度范围为5-250cSt。

5.根据权利要求1-4任一项所述的具有仿生超滑表面结构的钛基合金，其特征在于，

所述凹凸宏观结构包括预设阵列图案；其中，所述预设阵列图案是由多个正多边形图案排列而成；其中，所述凹凸宏观结构的凸部与所述正多边形图案上的线条部分相对应、所述凹凸宏观结构的凹部与每一所述图案中除线条部分之外的其它部分相对应。

6.根据权利要求5所述的具有仿生超滑表面结构的钛基合金，其特征在于，所述凹部的深度为30-300μm。

7.根据权利要求5所述的具有仿生超滑表面结构的钛基合金，其特征在于，所述正多边形的内切圆直径为0.3-1.5mm。

8.根据权利要求5所述的具有仿生超滑表面结构的钛基合金，其特征在于，所述预设阵列图案包括一种或多种形状的正多边形图案。

9.根据权利要求5所述的具有仿生超滑表面结构的钛基合金，其特征在于，在预设阵列图案中，每一个正多边形与其相邻的正多边形具有公共边。

10.根据权利要求1-4任一项所述的具有仿生超滑表面结构的钛基合金，其特征在于，所述多孔微观结构的孔径为20-150nm、孔深为0.2-10μm。

11.权利要求1-10任一项所述的具有仿生超滑表面结构的钛基合金的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：

加工凹凸宏观结构步骤：在钛基合金的表面上加工出凹凸宏观结构；

制备多孔微观结构步骤：对经所述加工凹凸宏观结构步骤处理后的钛基合金进行阳极氧化处理，在钛基合金的表面上制备出多孔微观结构；

后处理步骤：对经所述制备多孔微观结构步骤处理后的钛基合金依次进行表面化学修饰处理、浸渍润滑剂处理，得到具有仿生超滑表面结构的钛基合金。

12.根据权利要求11所述的具有仿生超滑表面结构的钛基合金的制备方法，其特征在于，

在所述加工凹凸宏观结构步骤中：通过物理方法在钛基合金的表面上加工出凹凸宏观结构。

13.根据权利要求12所述的具有仿生超滑表面结构的钛基合金的制备方法，其特征在于，

所述物理方法包括机加工、丝网印刷蚀刻及激光加工中的一种或几种。

14.根据权利要求11所述的具有仿生超滑表面结构的钛基合金的制备方法，其特征在于，在所述加工凹凸宏观结构步骤之前，还包括前处理步骤；其中，所述前处理步骤包括：对所述钛基合金进行清洗、干燥处理。