[发明专利]具有周期性微纳结构的聚酰亚胺薄膜的制备方法

说明书

本发明提供一种准分子激光器的光路系统和具有周期性微纳结构的聚酰亚胺薄膜的制备方法，该准分子激光器的光路系统包括用于发出激光的准分子激光器以及沿激光的光路导通方向依次布置的能量衰减器、匀光器和样品平台，能量衰减器用于调节激光的能量大小；匀光器用于均匀分布从能量衰减器内射出的激光的能量；样品平台用于承载待激光辐照的样品，样品放置于样品平台朝向匀光器的一侧。本发明的准分子激光器的光路系统能够利用激光诱导材料的周期性表面结构，确定特定的参数范围后能使准分子激光辐照到聚酰亚胺薄膜表面，并在聚酰亚胺薄膜表面形成周期性微纳结构。

技术领域

本发明属于准分子激光技术领域，尤其涉及一种具有周期性微纳结构的聚酰亚胺薄膜的制备方法。

背景技术

近几十年，利用激光技术在材料表面形成周期性结构以改善材料的某些性能引起了人们的极大兴趣。这些材料包括金属材料、无机非金属材料、聚合物以及它们的复合材料。聚酰亚胺相比于其他聚合物材料有着独特的优势：首先它含有大量的含氮五元杂环和芳环，这导致了它分子链刚性大，分子间作用力强；其次由于芳杂环的共轭效应，使得聚酰亚胺具有高耐热性、热稳定性以及高力学性能。这些优势让聚酰亚胺相较于其他聚合物来说有着更广泛的应用。但是利用激光技术在聚酰亚胺薄膜表面形成周期性结构的研究几乎为空白。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷或不足，本发明提供了一种具有周期性微纳结构的聚酰亚胺薄膜的制备方法，能够利用激光技术在聚酰亚胺的表面形成周期性结构以改善聚酰亚胺薄膜的物理性能。

为了实现上述目的，本发明提供一种一种具有周期性微纳结构的聚酰亚胺薄膜的制备方法，聚酰亚胺薄膜表面周期性微纳结构的制备采用准分子激光器的光路系统进行，该准分子激光器的光路系统包括用于发出激光的准分子激光器以及沿激光的光路导通方向依次布置的：

能量衰减器，能量衰减器用于调节激光的能量大小；

匀光器，匀光器用于均匀分布从能量衰减器内射出的激光的能量；

样品平台，样品平台用于承载待激光辐照的样品，样品放置于样品平台朝向匀光器的一侧；具有周期性微纳结构的聚酰亚胺薄膜的制备方法包括步骤：

S1：制备聚酰亚胺薄膜样品；

S3：将聚酰亚胺薄膜样品固定于样品平台上；

S2：设置脉冲激光参数；

S4：打开准分子激光器，对聚酰亚胺薄膜样品辐照预设时间；

S5：关闭准分子激光器，即得到具有周期性微纳结构的聚酰亚胺薄膜样品。

在本发明的实施例中，制备聚酰亚胺薄膜样品的步骤包括：

S11：将聚酰亚胺薄膜裁剪成预设大小的形状；

S12：将裁剪好的聚酰亚胺薄膜放在无水乙醇中室温下超声清洗10分钟～15分钟；

S13：将无水乙醇清洗后的聚酰亚胺薄膜放在去离子水中室温下超声清洗10分钟～15分钟；

S14：取出聚酰亚胺薄膜并放入恒温箱中烘干，即得到聚酰亚胺薄膜样品。

在本发明的实施例中，脉冲激光参数包括激光频率、能量密度和辐照时间。

在本发明的实施例中，激光频率为10Hz，能量密度的范围为5mJ/cm^-2～20mJ/cm^-2，辐照时间的范围为5min～30min。

在本发明的实施例中，准分子激光器的光路系统还包括位于准分子激光器和能量衰减器之间的光路改变组件，光路改变组件包括多个间隔布置的全反镜，多个全反镜配合用于改变从准分子激光器发出的激光的光路路线角度。