[发明专利]一种铝合金仿生防冰表面的制备方法

摘要

本发明涉及一种铝合金仿生防冰表面的制备方法，其受天然生物体表面疏水自洁特性的启发，采用激光加工及阳极氧化的方法，制备出具有仿生微柱形阵列结构的超疏水表面。该方法首先该方法首先以激光烧蚀的加工工艺，目的在于设计并改变铝合金表面的形貌，制备出规则的微柱形阵列结构；再将该微柱形阵列结构的铝合金表面浸入电解液中进行阳极氧化处理，使其表面形成具有低表面能的氧化层，从而获得超疏水特性。该仿生超疏水铝合金防冰表面的制备方法其操作简单、实验参数可控且成本低廉，此方法可用于批量制造超疏水性能的表面，制备的表面具有较好的防冰性能和良好的机械稳定性。

主权项

一种铝合金仿生防冰表面的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、对铝合金表面进行预处理：铝合金表面依次用800#，1500#，2000#砂纸打磨去除表面氧化层，将打磨后的铝合金表面依次放置于丙酮、无水乙醇和蒸馏水中超声波清洗，除去表面的污垢；B、表面微纳米层级结构制备：利用激光雕刻机对预处理后的铝合金表面进行激光烧蚀处理，制备具有微观结构的铝合金表面，微观表面为直径30μm‑80μm圆柱形阵列结构，相邻两个圆柱的圆心间距为80μm‑150μm，单个圆柱高度为80μm；随后再次将具有微结构的铝合金表面依次放置于丙酮、无水乙醇和蒸馏水中超声波清洗，除去表面的污垢；C、表面阳极氧化：将清洗后的铝合金微结构表面浸入电解液中进行阳极氧化处理，所述电解液由0.3‑0.6mol/L三氧化二铝水溶液和0.45‑0.65mol/L硬脂酸乙醇溶液按1:3‑1:10容积比配比而成，电解液体积为80‑150ml；室温下，以微结构铝合金板作为阳极，去除表面氧化层的铝合金板作为阴极对铝合金微结构表面进行阳极氧化处理，电压为18‑25V，电解时间为60‑120min，阳极氧化反应完成后，即可制备出具有微柱形阵列结构的仿生超疏水表面，随后用无水乙醇对表面进行冲洗，去除表面残留电解液。