[发明专利]一种超疏水复合涂层及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种超疏水复合涂层，其特征在于，该复合涂层包括：

第一金属膜层，位于基材表面；

第一金属氮化物膜层，位于所述第一金属膜层之上；

第二金属膜层，位于所述第一金属氮化物膜层之上；

第二金属氮化物膜层，位于所述第二金属膜层之上；

硅氧玻璃膜层，具有多孔结构，位于所述第二金属氮化物膜层之上，所述硅氧玻璃膜层的厚度为2～6μm；以及

疏水层，位于所述硅氧玻璃膜层之上。

2.根据权利要求1所述的超疏水复合涂层，其特征在于，所述第一金属膜层和所述第二金属膜层独立为Cr或Ti金属膜层，所述第一金属氮化物膜层和所述第二金属氮化物膜层独立为Cr或Ti金属氮化物膜层。

3.根据权利要求2所述的超疏水复合涂层，其特征在于，所述第一金属膜层为Cr金属膜层，所述第一金属氮化物膜层为Cr金属氮化物膜层，所述第二金属膜层为Ti金属膜层，所述第二金属氮化物膜层为Ti金属氮化物膜层。

4.根据权利要求1所述的超疏水复合涂层，其特征在于，所述硅氧玻璃膜层材质选自氧化硅、氧化钠和氧化硼中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述的超疏水复合涂层，其特征在于，以所述硅氧玻璃膜层的总质量为基准，所述硅氧玻璃膜层的材质为62wt％～75wt％的氧化硅、7wt％～12wt％的氧化钠和13wt％～31wt％的氧化硼。

6.根据权利要求1所述的超疏水复合涂层，其特征在于，所述疏水层为含氟聚合物类、有机硅类、氟硅聚合物类和高级脂肪酸类有机涂层中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的超疏水复合涂层，其特征在于，所述第一金属膜层的厚度为0.5～1μm，所述第一金属氮化物膜层的厚度为0.8～1.5μm，所述第二金属膜层的厚度为1-2μm，所述第二金属氮化物膜层的厚度为1～1.5μm。

8.一种超疏水复合涂层的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：

S1，采用磁过滤阴极真空弧源在基材表面沉积第一金属膜层；

S2，采用磁过滤阴极真空弧源在通入氮气的条件下，在第一金属膜层上沉积第一金属氮化物膜层；

S3，采用磁过滤阴极真空弧源在第一金属氮化物膜层上沉积第二金属膜层；

S4，采用磁过滤阴极真空弧源在通入氮气的条件下，在第二金属膜层上沉积第二金属氮化物膜层；

S5，采用真空射频磁控溅射技术，以硼硅酸盐玻璃为靶材进行溅射，在第二金属氮化物膜层上沉积硅氧玻璃膜层，所述硅氧玻璃膜层的厚度为2～6μm；以及

S6，对硅氧玻璃膜层进行修饰，得到疏水层。

9.根据权利要求8所述的超疏水复合涂层的制备方法，其特征在于，S5中还包括对硅氧玻璃膜层热处理以进行调幅分解的步骤，以及对条幅分解后的玻璃膜层进行酸洗刻蚀的步骤。

10.根据权利要求8所述的超疏水复合涂层的制备方法，其特征在于，所述第一金属膜层和所述第二金属膜层独立为Cr或Ti金属膜层，所述第一金属氮化物膜层和所述第二金属氮化物膜层独立为Cr或Ti金属氮化物膜层。

11.根据权利要求8所述的超疏水复合涂层的制备方法，其特征在于，S1中采用磁过滤阴极真空弧源沉积的工艺条件为：阴极弧流控制在70～90A；沉积负偏压控制在300～800V，占空比维持为80～90％，沉积时间为0.5～1小时。

12.根据权利要求8所述的超疏水复合涂层的制备方法，其特征在于，S2中采用磁过滤阴极真空弧源沉积的工艺条件为：氮气流量为50～70sccm，真空室的真空度维持在1.5×10^-2～1.6×10^-2Pa，沉积负偏压控制在100～300V，占空比维持为80～90％，沉积时间为1～2小时。