[发明专利]金属表面纳米结构的制备方法及制备设备

权利要求书

1.一种金属表面纳米结构的制备方法，其特征在于，包括：

将含有带电纳米颗粒的溶液引至金属工件表面；

对所述金属工件和位于所述金属工件上方的电泳辅助电极通电，在所述金属工件和所述电泳辅助电极之间形成电场，使得所述纳米颗粒在电场力作用下吸附于所述金属工件表面；

在真空环境或惰性气体氛围中，向所述金属工件表面预定区域进行激光光斑照射，对所述预定区域内的所述纳米颗粒进行激光烧结，使所述纳米颗粒和所述金属工件粘合连接，获得表面具有纳米结构的金属工件。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述金属工件上所述溶液所在位置形成电场之后，还包括：

拍摄所述纳米颗粒吸附在所述金属工件表面分布情况的分布图像；

根据所述分布图像对所述电场的大小和方向进行调节，直到所述纳米颗粒在所述金属工件表面的分布满足分布要求，再执行所述向所述金属工件表面预定区域进行激光光斑照射的操作。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述向所述金属工件表面预定区域进行激光光斑照射包括：

根据金属工件表面的轮廓形状以及预定区域位置，调节激光光斑的发射距离以及发射角度，使得所述激光光斑照射至金属工件表面预定区域。

4.根据权利要求1至3任一项所述的制备方法，其特征在于，在将混合有纳米颗粒的胶体混合液引至金属工件上之前，还包括：

通过超声振动和/或磁力搅拌使所述溶液中的纳米颗粒均匀混合。

5.一种金属表面纳米结构的制备设备，其特征在于，用于实现如权利要求1至4任一项所述的制备方法，包括：

为所述金属工件提供真空环境或惰性气体环境的真空控制装置；

用于将含有带电纳米颗粒的所述溶液引至所述金属工件表面的悬浮液吸引管；

与所述金属工件均和电源相连接，和所述金属工件之间形成电场的电泳辅助阴极，其中，所述电场用于控制所述溶液中纳米颗粒吸附于所述金属工件表面；

用于对所述金属工件表面预定区域的所述纳米颗粒进行激光烧结，使所述纳米颗粒粘结在所述金属工件表面的激光器。

6.根据权利要求5所述的制备设备，其特征在于，还包括溶液混合设备；

所述溶液混合设备包括超声振动装置和搅拌装置，用于在悬浮液吸引管将所述溶液引至所述金属工件表面之前，使所述溶液中的纳米颗粒均匀混合。

7.根据权利要求6所述的制备设备，其特征在于，所述溶液混合设备还包括溶液循环装置，用于获得具有纳米结构的金属工件之后，对所述金属工件表面剩余的溶液进行吸附回收。

8.根据权利要求5所述的制备设备，其特征在于，还包括CCD视频检测设备，用于拍摄所述纳米颗粒吸附在所述金属工件表面分布情况的分布图像。

9.根据权利要求5至8任一项所述的制备设备，其特征在于，还包括分别控制所述金属工件和所述电泳辅助阴极运动的运动控制装置，用于通过控制金属工件和电泳辅助阴极的相对位置，对所述金属工件和所述电泳辅助阴极之间产生的电场的大小和方向进行调节。

10.根据权利要求9所述的制备设备，其特征在于，还包括用于根据所述金属工件表面轮廓形状，控制所述激光器和所述金属工件相对位置以及所述激光器发射激光角度的激光调节系统；

所述运动控制装置还用于控制金属工件和掩膜板之间的相对位置，以便所述掩膜板在所述激光器向金属工件发射激光时进行掩膜。