[發明專利]一種利用超快激光制備不銹鋼超疏水自清潔表面的方法

在審

• 申請號: 201510279954.5
• 申請日: 2015-05-28
• 公開（公告）號: CN104907701A
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 關來慶;劉頓;鄧波;彼得·班尼特;陳列;翟中生;婁德元;楊奇彪;熊厚
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: B23K26/362
• 分類號: B23K26/362;B23K26/60;B23K103/04
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武

1.一種利用超快激光制備不銹鋼超疏水自清潔表面的方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：

步驟一，將待處理的不銹鋼表面進行拋光預處理，得到表面拋光后的不銹鋼樣品；

步驟二，將步驟一所述表面拋光后的不銹鋼樣品放在盛有去離子水的超聲波清洗儀中清洗，清洗干凈后，將所述不銹鋼樣品表面用冷風吹干或室溫自然晾干，得到潔凈的不銹鋼樣品；

步驟三，利用激光加工技術，采用超快激光器調節好相關的工藝參數后對步驟二所述得到的潔凈不銹鋼樣品表面進行激光掃描處理，在樣品表面加工出無數的微結構；

所述激光掃描采用振鏡系統進行光束掃描，振鏡掃描的速度為0.1mm/s-30m/s，激光的通斷及振鏡系統的掃描范圍、掃描軌跡和加工速度均由計算機程序控制和設定；

或所述激光掃描使用運動平臺系統實現，將光束固定，樣品相對光束運動，平臺運動的速度為0.1mm/s-3m/s，激光的通斷、平臺運動軌跡和速度均由計算機程序控制和設定；

步驟四，將步驟三所述得到的表面經過激光加工處理后的不銹鋼樣品放入恒溫恒濕電熱干燥箱內烘烤，即得到所述不銹鋼超疏水自清潔表面；

其中，步驟三所述的超快激光器波長小于1000nm，所述激光加工參數為：脈寬大于30fs，單脈沖能量小于0.1mJ。

2.如權利要求1所述的一種利用超快激光制備不銹鋼超疏水自清潔表面的方法，其特征在于：所述的不銹鋼為304不銹鋼。

3.如權利要求1或2所述的一種利用超快激光制備不銹鋼超疏水自清潔表面的方法，其特征在于：步驟三所述超快激光器的重復頻率為10kHz-200kHz，所述脈寬為30fs-10ps。

4.如權利要求3所述的一種利用超快激光制備不銹鋼超疏水自清潔表面的方法，其特征在于：所述超快激光器的脈寬為90fs-550fs。

5.如權利要求4所述的一種利用超快激光制備不銹鋼超疏水自清潔表面的方法，其特征在于：所述超快激光器的波長為800nm，所述脈寬為90fs，所述單脈沖能量范圍為50μJ-70μJ。

6.如權利要求4所述的一種利用超快激光制備不銹鋼超疏水自清潔表面的方法，其特征在于：所述超快激光器的波長為800nm，所述脈寬為550fs，所述單脈沖能量范圍為62μJ，所述超快激光的掃描速度為20mm/s-80mm/s。

7.如權利要求5所述的一種利用超快激光制備不銹鋼超疏水自清潔表面的方法，其特征在于：所述單脈沖能量范圍為68μJ，所述超快激光器的重復頻率為10kHz，所述激光掃描速度為60mm/s。

8.如權利要求1所述的一種利用超快激光制備不銹鋼超疏水自清潔表面的方法，其特征在于：步驟四中所述電熱干燥箱內的壓力為普通大氣壓，濕度為40%-60%RH，溫度為100℃-250℃，所述樣品烘烤的時間為2-8小時，所述電熱干燥箱內的溫度誤差為±1℃。

9.如權利要求8所述的一種利用超快激光制備不銹鋼超疏水自清潔表面的方法，其特征在于：所述恒溫恒濕電熱干燥箱內的濕度為45%RH，溫度為100℃，烘烤的時間為8小時。

10.一種由權利要求1-9任一項所述的方法制備得到的超疏水自清潔表面，其特征在于：所述表面納米級的顆粒狀、片狀或凸起狀結構。