[發明專利]利用硅藻土酸蝕制作仿生復合功能結構體的工藝

有效

• 申請號: 201710075057.1
• 申請日: 2017-02-13
• 公開（公告）號: CN106810109B
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 韓鑫;孫延剛;郗昊;梁彥超;王娟
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: C04B26/04
• 分類號: C04B26/04;C04B38/00;C04B111/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.利用硅藻土酸蝕制作仿生復合功能結構體的工藝，包括：

第一步：硅藻土深度提純處理

(A)將市售高純硅藻土置于玻璃容器內，按照每1g硅藻土添加25ml～30ml去離子水的用量加入去離子水，在功率100W～150W、工作頻率25kHz～40kHz的條件下超聲清洗20min～30min后，使用孔徑為5μm～20μm的濾布進行分離，過濾得到第一上層物；

(B)將第一上層物置于玻璃容器內，按照每1g第一上層物添加30ml～40ml硫酸的用量加入質量百分比濃度為60％～75％的硫酸，在功率100W～150W、工作頻率25kHz～40kHz的條件下超聲清洗20min～30min后，使用孔徑為5μm～20μm的濾布進行分離，過濾得到第二上層物；

(C)將第二上層物置于玻璃容器內，按照每1g第二上層物添加50ml～60ml去離子水的用量加入去離子水，在功率150W～200W、工作頻率25kHz～40kHz的條件下超聲清洗20min～30min后，使用孔徑為5μm的濾布進行分離，過濾得到第三上層物；步驟(C)為去除雜質和硫酸處理，重復進行此操作的次數為2～3次；

(D)將第三上層物在80℃～100℃溫度下干燥5h～7h，制得深度提純硅藻土；

第二步：硅藻土氫氟酸常溫預酸蝕

(A)將經第一步深度提純處理制得的深度提純硅藻土置于塑料容器內，加入質量百分比濃度為5％～10％的氫氟酸并充分攪拌混合，靜置40min～50min后去掉上層清液，得到硅藻土質量百分比為80％～90％的第一混合物；

(B)將第一混合物在60℃～75℃溫度下干燥3h～5h，制得含水率為5％～10％的第二混合物；

第三步：硅藻土氫氟酸超聲有壓熱酸蝕

(A)將經第二步常溫預酸蝕制得的第二混合物置于塑料容器內，按照每1g第二混合物添加5ml～10ml氫氟酸的用量加入質量百分比濃度為40％的氫氟酸并充分攪拌混合，制得第一反應物；

(B)將第一反應物攤平放置于溫度保持在60℃～90℃、底部安裝有仿生表面陰模板的壓力容器內，使第一反應物與仿生表面陰模板上有陰模結構的一面充分接觸，保持第一反應物的初始厚度為10㎜～20㎜，按照每1cm²單位面積上施加50N～100N壓力的計算方法給第一反應物施加恒定壓力1h～2h，同時在功率100W～150W、頻率25kHz～30kHz的條件下給第一反應物施加超聲振動25min～30min；

第四步：硅藻土氫氟酸真空無壓熱酸蝕

(A)卸掉壓力容器內的壓力和超聲振動，將經第三步超聲有壓熱酸蝕后的第一反應物連同與其緊密接觸的仿生表面陰模板緩慢冷卻至室溫；

(B)將冷卻后的第一反應物連同與其緊密接觸的仿生表面陰模板從壓力容器內整體取出并置于真空干燥箱內，然后在1x10^-1Pa～1x10^-3Pa真空條件下保持60℃～90℃恒溫加熱3h～5h；

其特征在于，還包括有下列步驟：

第五步：聚乙烯醇霧化浸潤強化結構體

(A)在65℃～70℃恒溫水浴下配制聚乙烯醇飽和水溶液，進而將聚乙烯醇飽和水溶液霧化，制得聚乙烯醇彌霧；

(B)將經第四步真空無壓熱酸蝕后的第一反應物連同與其緊密接觸的仿生表面陰模板整體置于溫度保持在70℃～80℃的密閉容器內，將步驟(A)制得的聚乙烯醇彌霧持續通入到該密閉容器中，對第一反應物浸潤3h～5h；

(C)將第一反應物連同與其緊密接觸的仿生表面陰模板整體置于干燥箱內，在80℃～90℃條件下恒溫干燥3h～5h，然后冷卻至室溫后將第一反應物與仿生表面陰模板剝離，剝離后的第一反應物便是強化后的仿生復合功能結構體。

2.根據權利要求1所述的利用硅藻土酸蝕制作仿生復合功能結構體的工藝，其特征在于：所述仿生表面陰模板是仿魚體表面陰模板、仿昆蟲表面陰模板、仿植物表面陰模板中的一種。