[发明专利]一种金属锆超疏水表面的制备方法

摘要

本发明提供一种金属锆超疏水表面的制备方法。该方法是，首先通过化学浸蚀、阳极氧化、超声剥膜步骤在金属锆表面原位构筑纳/微粗糙结构，然后通过自组装硅氧烷等低表面能物质对表面进行疏水化处理，从而得到超疏水的金属锆表面。采用本发明方法处理后的金属锆表面具备优良的超疏水性质，与水滴的接触角可达到157～163°，滚动角小于3°，可满足工业领域对金属锆超疏水表面的需要。本发明方法具有工艺简单、操作方便、生产成本低、易于大批量制备和工业化生产等特点。

主权项

一种金属锆超疏水表面的制备方法，其特征在于依次包括如下步骤：①化学浸蚀：将清洁的金属锆材置于2～8℃的化学浸蚀液中浸蚀1～2s取出，然后用水冲洗，重复上述操作3～5次；②阳极氧化：以经过步骤①化学浸蚀处理的锆材为阳极，以大面积石墨片为阴极，以含少量氟化物水溶液的有机醇溶液为阳极氧化液进行阳极氧化处理，阳极氧化电压为20～80V，温度为10～35℃，时间为2～6h；③超声剥膜：将步骤②阳极氧化处理后的锆材置于室温下的无水乙醇中超声除去表面的阳极氧化膜，超声功率为25～60kW，时间为8～20min；④自组装低表面能物质：将步骤③超声剥膜处理后的锆材置于室温下的疏水处理液中浸泡4～8h，取出后用水冲洗，然后于80～95℃下固化1～2h，即得具有超疏水性质的金属锆表面；所述化学浸蚀液由15g/L的硼酸溶解在体积比为2∶5∶3的氢氟酸、硝酸和水的混合液中配制而成；所述氟化物水溶液中的氟离子在阳极氧化溶液中的质量百分含量为0.27～0.56％，氟化物水溶液中的水在阳极氧化溶液中的质量百分含量为1.26～2.39％；所述疏水处理液为含0.002～0.01mol/L硅氧烷低表面能物质和含水0.01～0.03mol/L的乙醇或甲醇溶液中的一种。