[发明专利]基于飞秒激光和温控时效综合调控制备超疏水表面的方法

权利要求书

1.一种基于飞秒激光和温控时效综合调控制备超疏水表面的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）采用纯铝或2024铝合金基底作为加工对象；

2）搭建飞秒激光微纳加工光学系统，飞秒激光微纳加工光学系统包括防震平台（1），防震平台（1）上布置有飞秒激光器（2）、全反射镜组（3）、扩束系统（4）、二轴扫描振镜系统（5）以及集成控制系统（7），飞秒激光器（2）输出高斯光束依次经过全反射镜组（3）、扩束系统（4）和二轴扫描振镜系统（5）聚焦在剪式升降台（6）上，剪式升降台（6）设置在防震平台（1）下方，飞秒激光器（2）、二轴扫描振镜系统（5）分别与集成控制系统（7）相连接；

3）利用集成控制系统（7）调控飞秒激光器（2）输出高斯激光，激光的波长为1030nm、脉宽为240fs、重复频率为1-200KHz可调，激光功率为2.50-2.60W可调；

4）将纯铝或2024铝合金基底固定于剪式升降台（6）加工位点上，通过集成控制系统（7）控制飞秒激光器（2）和二轴扫描振镜系统（5）综合调控激光重复频率、单脉冲能量、扫描速度、激光扫描间距以及扫描次数，以交叉扫描的方式获得实现超疏水功能性表面的微纳多级复合阵列结构；

5）在获得微纳多级复合阵列结构的基础上，利用恒温干燥箱进行辅助低表面能修饰手段的实现，将已获得微纳多级复合阵列结构的纯铝或2024铝合金基底置于恒温干燥箱的温控隔板上，通过综合调节温度和温控时效时间以实现低表面能修饰，最终实现纯铝或2024铝合金超疏水极端浸润性功能表面的制备；

所述的步骤2）中聚焦在剪式升降台（6）加工位点上的激光光斑直径为30~35μm；

所述的步骤4）中微纳多级复合阵列结构为“棱锥”阵列结构或“孔洞-凸起”阵列结构；

所述的步骤4）中获得实现超疏水功能性表面的微纳多级复合阵列结构的具体参数为：激光重复频率100KHz、激光扫描间距34~35μm、激光扫描速度为40~55mm/s、扫描次数为15-25次；

所述的步骤5）中调控温控时效处理参数为：温度于150~200℃之间可调，温控时效处理时间为3~6h。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的2024铝合金的组成成分为含硅（Si）0.50、铁（Fe）0.50、铜（Cu）3.8~4.9、锰（Mn）0.30~0.90、镁（Mg）1.2~1.9、铬（Cr）0.10、锌（Zn）0.25、钛（Ti）0.15以及铝（Al）余量。