[发明专利]一种基于微纳结构的金属防护体系

摘要

本申请涉及一种基于微纳结构的金属防护体系，该金属防护体系包括金属基底、设于金属基底上的微纳结构层和涂于该微纳结构层上的表面涂层；该微纳结构层包括钨膜阵列和纳米二氧化钛薄膜，钨膜阵列为通过紫外光刻结合磁控溅射法制备，由微米尺度的点阵构成，纳米二氧化钛薄膜通过电沉积法制备，并将钨膜阵列包覆，该纳米二氧化钛薄膜也表现为一种微米尺度的凸起阵列。

主权项

1.一种基于微纳结构的金属防护体系，其特征在于，该金属防护体系包括金属基底、设于金属基底上的微纳结构层和涂于该微纳结构层上的表面涂层；该微纳结构层包括钨膜阵列和纳米二氧化钛薄膜，钨膜阵列为通过紫外光刻结合磁控溅射法制备，由微米尺度的点阵构成，纳米二氧化钛薄膜通过电沉积法制备，并将钨膜阵列包覆，该纳米二氧化钛薄膜也表现为一种微米尺度的凸起阵列；该表面涂层为一种低表面能物质；该纳米二氧化钛薄膜的厚度为5μm；该金属防护体系的制备过程为：步骤1，处理金属基底：将金属基底经过14号金相砂纸机械打磨后，放入80℃的除油液中除油5min，再在50℃超声20min，最后依次用丙酮、乙醇、去离子水清洗后，快速热风吹干，在干燥箱中放置20h，备用；步骤2，制备微纳结构层：1)沉积钨膜阵列：在金属基底表面涂覆一层光刻胶，烘干，经过曝光、显影，然后利用磁控溅射技术，在显影后的光刻胶表面蒸镀一层钨膜，钨膜厚度为1μm，然后利用丙酮将光刻胶洗掉，这样在金属基底表面形成了钨膜阵列；2)配置二氧化钛前驱体溶液：将12.5ml无水乙醇、0.5ml去离子水及0.25ml盐酸混合，然后将混合液在搅拌的情况下缓慢加入到10ml钛酸四丁酯与12.5ml无水乙醇的混合液中，搅拌30min，超声15min，得到二氧化钛前驱体溶液；3)制备纳米二氧化钛薄膜：将上述得到的二氧化钛前驱体溶液加入到三电极槽中，将上述沉积有钨膜阵列的金属基底作为工作电极，Ag/AgCl作为参比电极，铂作为对电极，控制电位在‑1.3V，沉积时间为300s，用去离子水冲洗后50℃烘干，得到纳米二氧化钛薄膜；步骤3，制备表面涂层将上述得到的覆盖有微纳结构层的金属基底放入1ml、体积浓度为5v％的十七氟癸脂三甲基色氨酸硅烷的甲苯溶液中，密封，在80℃烘箱中保温5h，完成低表面能物质的修饰。