[發(fā)明專利]一種實現(xiàn)玻璃表面超親水和超疏水可控逆變的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611179426.3
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN106630677B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅炳威;劉大博;羅飛;田野;祁洪飛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團(tuán)公司北京航空材料研究院
• 主分類號: C03C17/34
• 分類號: C03C17/34;C03B25/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 梁瑞林

1.一種實現(xiàn)玻璃表面超親水和超疏水可控逆變的方法，其特征在于：通過在玻璃表面生長不同的納米層，實現(xiàn)玻璃表面超親水和超疏水的可控逆變，步驟如下：

1.1、實現(xiàn)玻璃表面超親水：

在玻璃表面生長一層TiO₂一維納米棒陣列，使玻璃表面具有超親水的界面性能；生長TiO₂一維納米棒陣列的方法是：

1.1.1、制備鹽酸溶液：將去離子水和等量體積的30％的鹽酸混合，得到鹽酸溶液，在空氣中攪拌至少1min；

1.1.2、制備鈦酸四丁酯和鹽酸的混合溶液：向鹽酸溶液中加入鈦酸四丁酯，鈦酸四丁酯和鹽酸溶液的體積比為0.01～0.03,攪拌至少5min，將得到的鈦酸四丁酯和鹽酸的混合溶液放入不銹鋼高壓反應(yīng)釜；

1.1.3、清洗玻璃：將玻璃放入裝有清洗液的超聲波清洗器中清洗至少30min后取出，用蒸餾水沖洗至少1min后烘干；清洗液為蒸餾水：丙酮：異丁醇＝1：1：1的混合溶液；

1.1.4、制備超親水表面：將玻璃放入不銹鋼高壓反應(yīng)釜內(nèi)，浸沒在鈦酸四丁酯和鹽酸的混合溶液中，將高壓反應(yīng)釜在溫度為135℃的烘箱中反應(yīng)至少8h，然后將玻璃取出，用蒸餾水沖洗至少1min后烘干，此時的玻璃表面具有超親水界面性能；

1.2、將超親水界面性能的玻璃表面轉(zhuǎn)變?yōu)槌杷缑嫘阅艿牟ＡП砻妫?/p>

通過在超親水界面性能的玻璃表面濺射碲化鎘，將超親水界面性能的玻璃表面轉(zhuǎn)變?yōu)槌杷缑嫘阅艿牟ＡП砻妫粸R射碲化鎘的方法是：將碲化鎘靶材放入磁控濺射儀真空室中的射頻臺上；把超親水界面性能的玻璃放置于樣品臺上；調(diào)節(jié)樣品臺與射頻臺的距離d＝60mm～120mm；對真空室抽真空，使真空室內(nèi)的真空度達(dá)到1.0×10^－3Pa～4.0×10^－4Pa；把超親水界面性能的玻璃加熱至25℃～100℃；向真空室中充入氬氣，并將氬氣壓強(qiáng)調(diào)節(jié)至0.4Pa～4.0Pa；施加射頻電流10mA～140mA，射頻電壓調(diào)節(jié)為0.1kV～0.60kV；沉積時間為5min～20min，然后自然冷卻至室溫，此時的玻璃表面具有超疏水界面性能；

1.3、將超疏水的玻璃表面轉(zhuǎn)變?yōu)槌H水：

通過去除濺射在超親水界面性能的玻璃表面的碲化鎘，將超疏水的玻璃表面轉(zhuǎn)變?yōu)槌H水的玻璃表面；去除的方法是：超疏水界面性能的玻璃放置于高溫快速退火爐中，加熱溫度為600℃～800℃，保溫時間至少20min，然后自然冷卻到室溫，此時的玻璃表面恢復(fù)為超親水界面性能。