[發(fā)明專利]一種超疏水金屬表面的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410186659.0
• 申請(qǐng)日: 2014-05-05
• 公開（公告）號(hào): CN103981547A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張謙;曹凱;陳福明;吳思國(guó);王丹丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳清華大學(xué)研究院
• 主分類號(hào): C25D3/38
• 分類號(hào): C25D3/38;C23C18/44;C23F17/00
• 代理公司: 深圳市惠邦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44271
• 代理人: 孫菊梅

1.一種超疏水金屬表面的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)對(duì)基體金屬表面進(jìn)行預(yù)處理，除去表面油脂和氧化層；

(2)電鍍鍍銅；

(3)化學(xué)鍍銀；

(4)將電鍍鍍銅、化學(xué)鍍銀后的基體金屬表面進(jìn)行修飾、熱處理、冷卻，得到超疏水金屬表面。

2.如權(quán)利要求1所述的超疏水金屬表面的制備方法，其特征在于：所述基體為紫銅、黃銅、不銹鋼、鎳、鐵、鋁、鋁合金和通過(guò)化學(xué)鍍方式覆蓋有上述金屬的高分子型材。

3.如權(quán)利要求1所述的超疏水金屬表面的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中預(yù)處理為將金屬表面拋光，依次用去離子水、有機(jī)溶劑、稀鹽酸和去離子水超聲清洗以去除表面油脂和氧化層。

4.如權(quán)利要求3所述的超疏水金屬表面的制備方法，其特征在于：所述有機(jī)溶劑為乙醇、丙酮、甲醇中任意一種，所述稀鹽酸濃度為0.1～1.0mol/L，超聲清洗時(shí)間各為5～15min。

5.如權(quán)利要求1所述的超疏水金屬表面的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中電鍍鍍銅為將預(yù)處理后的基體作為陰極板，紫銅板作為陽(yáng)極板置于電鍍槽中進(jìn)行恒流電鍍或脈沖電鍍，其中，電鍍鍍銅的鍍液為CuSO₄·5H₂O和濃H₂SO₄的混合溶液，其濃度分別為60～400g/L和40～150ml/L，電鍍溫度范圍為15～45℃，電鍍時(shí)間5～30min；所述恒流電鍍電流密度為0.05～0.50A/cm²，所述脈沖電鍍電流變換周期為6～20s，高低峰電流持續(xù)時(shí)間比為3:7～7:3，高峰電流密度為0.10～0.50A/cm²，低峰電流密度為0.05～0.15A/cm²。

6.如權(quán)利要求5所述的超疏水金屬表面的制備方法，其特征在于：所述恒流電鍍電流密度為0.06～0.22A/cm²，恒流電鍍溫度為20～30℃，電鍍時(shí)間為15～20min；脈沖電鍍電流變換周期為12～18s，高低峰電流持續(xù)時(shí)間比為5:5～7:3，高峰電流密度為0.10～0.20A/cm2，低峰電流密度為0.08～0.15A/cm2，脈沖電鍍溫度為25～35℃，電鍍時(shí)間為8～15min，所述電鍍鍍銅的鍍液中CuSO₄·5H₂O和濃H₂SO₄的濃度分別為125～300g/L和50～100ml/L。

7.如權(quán)利要求1所述的超疏水金屬表面的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中化學(xué)鍍銀為將鍍銅后的基體置于去離子水中超聲清洗5～15min，然后將其沿壁面垂直置于鍍銀液中，鍍面向內(nèi)，并固定，鍍銀操作條件為溫度15～40℃，反應(yīng)時(shí)間2～10min，對(duì)鍍液進(jìn)行攪拌，其中化學(xué)鍍液中AgNO₃濃度為2～15g/L，NaS₂O₃·5H₂O濃度為30～110g/L，檸檬酸鈉濃度為50～150g/L。

8.如權(quán)利要求7所述的超疏水金屬表面的制備方法，其特征在于：所述化學(xué)鍍液中AgNO₃濃度為2～5g/L，NaS₂O₃·5H₂O濃度為60～100g/L，檸檬酸鈉濃度為80～130g/L，超聲清洗時(shí)間為5～10min，鍍銀溫度為15～22℃，反應(yīng)時(shí)間為5～8min。

9.如權(quán)利要求1所述的超疏水金屬表面的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)為將電鍍鍍銅-化學(xué)鍍銀后的基體放入濃度為0.50％～7.0％的氟硅烷乙醇溶液或濃度為0.02％～0.50％的正十八硫醇乙醇溶液中修飾0.5～3h，隨后在60～150℃烘箱中熱處理5～20min，取出冷卻。

10.如權(quán)利要求9所述的超疏水金屬表面的制備方法，其特征在于：所述基體表面修飾時(shí)間為1～2h，熱處理溫度為90～120℃，時(shí)間為5～12min，所述修飾液氟硅烷乙醇溶液濃度為0.50～3.0％，正十八硫醇乙醇溶液濃度為0.05～0.40％。