[發明專利]一種以微針陣列制造超疏水表面的方法

無效

• 申請號: 201010300413.3
• 申請日: 2010-01-18
• 公開（公告）號: CN101830428A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 吳承偉;史立濤;周平;蔣成剛;馬國軍
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

1.一種以微針陣列制造超疏水表面的方法，其特征包括以下步驟：

步驟1：微針陣列的組裝：將截面為10mm～500mm微米的微針組裝成陣列，得到一級粗糙或一級以上粗糙的陣列表面；

步驟2：次級微結構的刻蝕構造：在步驟1得到的一級粗糙或一級以上粗糙的陣列表面上，根據不同的微針類部件材料選擇相應的刻蝕溶液，采用刻蝕的方法獲得次級粗糙結構；

步驟3：低表面能處理：在步驟2得到的粗糙針尖陣列表面上，用氟硅烷溶液進行低表面能處理，取出后經過恒溫烘干即得到具有多級粗糙結構的陣列超疏水表面；氟硅烷溶液所用溶劑為甲醇、乙醇或者正己烷。

2.根據權利要求1所述的一種以微針陣列制造超疏水表面的方法，其特征還在于，所述微針的橫截面是圓形、四邊形或六邊形。

3.根據權利要求1所述的一種以微針陣列制造超疏水表面的方法，其特征還在于，陣列表面是平面、二維或者三維曲面。

4.根據權利要求1、2或3所述的一種以微針陣列制造超疏水表面的方法，其特征還在于，微針采用微棒代替。

5.根據權利要求1、2或3所述的一種以微針陣列制造超疏水表面的方法，其特征還在于，所述的微針為不銹鋼微針，具體步驟如下：

(1)組裝陣列結構：取直徑為140mm的不銹鋼微針，放入無水乙醇中濕潤；然后放入事先準備好的針列夾具中，將不銹鋼微針排列整齊，針尖朝著一側用夾具夾緊，用超聲波清洗5-10分鐘，針尖的一側具有陣列結構的粗糙表面；

(2)將不銹鋼微針針尖的一端浸入FeCl3刻蝕溶液，FeCl3∶H2O＝4∶15(質量比)，輔助成分的配比為H2O∶HCl∶H3PO4∶H2O2＝15∶1～2∶1～2∶1～2(體積比)中刻蝕20-30分鐘，取出用無水乙醇超聲波清洗5-10分鐘，洗凈針尖表面殘留物，自然晾干；

(3)將配置好的質量百分數1％的十三氟辛基三乙氧基硅烷乙醇溶液倒入燒杯中，將上述(2)中晾干的針列針尖一端浸泡入氟硅烷溶液中2小時后，隨即放入烘箱中，溫度為120℃-140℃，時間1小時-2小時取出；在針尖上就覆蓋了一層氟硅烷，便制作成了一個陣列超疏水表面。