[發明專利]一種基于Ni-Mo-P化學沉積的鋼基超疏水表面及其制備方法

在審

• 申請號: 201810534623.5
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN108441847A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 蔣繼波;陳浩天;朱麗瑩;孫瑤馨;張小杰;韓生
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: C23C18/50
• 分類號: C23C18/50
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 楊軍

本發明公開了一種基于Ni?Mo?P化學沉積的鋼基超疏水表面及其制備方法。本發明首先將預處理后的低碳鋼放入Ni?Mo?P化學復合沉積液中，在80～90℃的溫度下超聲施鍍1?2h，然后取出樣品并干燥，得到Ni?Mo?P化學復合沉積層，最后將Ni?Mo?P化學復合沉積層在氟氧基硅烷醇溶液中進行化學修飾得鋼基超疏水表面；其中：氟氧基硅烷醇溶液由十三氟辛基三乙氧基硅烷與無水乙醇配制得到。本發明的有益效果在于：本發明基于化學鍍，超疏水與超聲技術，在低碳鋼表面制備化學沉積超疏水層。通過本方法制備的化學沉積超疏水層可以在有效的提高低碳鋼表面超疏水性能的同時大大提高材料的耐腐蝕性能、表面硬度、耐磨性等性能。

技術領域

本發明屬于無機材料技術領域，尤其涉及一種Ni-Mo-P化學沉積的鋼基超疏水表面及其制備方法。

背景技術

化學鍍，一般是指在金屬鹽和還原劑若同存在的溶液中靠自催化的化學反應而在金屬表面沉積了金屬鍍層新的成膜技術。化學鍍由于不需要外加電源，操作方便、工藝簡單、鍍層均勻、孔隙率低和外觀良好，而且能在塑料、陶瓷、玻璃等多種非金屬基體上沉積，并具有優良的包覆性、高的附著力、優良的抗腐蝕和耐磨性能以及優異的功能性能，化學鍍技術有著極其廣泛的用途，已在電子、機械、汽車、紡織、石油化工、印刷、航空航天及軍事工業等方面形成實際的生產力。

近幾十年來雖然化學鍍得到了廣泛的應用，但隨著科學的發展，航空航天、電子科技、石油化工、計算機及機械工業等部門對所用材料的硬度、耐磨性、耐蝕性、耐熱性等都提出了更高的要求，而Ni-P二元合金鍍層在性能上往往不能滿足這些要求。為了滿足材料在更復雜和更苛刻的條件下工作的需要，為了進一步增強Ni-P合金鍍層的耐磨、耐蝕等性能，近年來人們不斷改善化學鍍工藝，開發了多元合金鍍層和復合鍍層等。多元合金鍍層以三元合金鍍層居多，三元合金鍍層是將具有優越性能的金屬離子添加到鍍液當中，使得金屬元素與Ni-P實現共沉積，形成Ni-金屬-P三元合金鍍層，這樣就能有針對的提高鍍層的硬度、熱穩定性、耐磨耐蝕性等性能；目前，研究較多的且能夠實現其實際意義的多元合金系有Ni-W-P，Ni-Co-P，Ni-Cu-P及Ni-Mo-P等。

水滴在荷葉表面后會凝聚成水珠，只要傾斜很小的角度水珠就能自由滾動，而荷葉表面的灰塵也會隨著水珠的滾動而被帶走，使得荷葉表面能夠保持干凈，荷葉具備的自清潔能力被稱為超疏水性，人們對超疏水材料展開了大量的研究后，發現如果將這種性能使用在我們的生產和生活中，那必將為我們帶來極大的方便和利益。例如，將這種特性加在金屬表面，就會保護金屬不被輕易腐蝕，延長金屬工具的使用壽命。除了上面提到的自清潔能力，超疏水表面還表現出高承載力、防水、防雪、抗氧化、耐腐蝕、能減小摩擦等功能。因此，超疏水表面在軍事、通訊、生物醫學等眾多領域都有著廣泛的應用前景。

然而目前還沒有關于基于Ni-Mo-P化學沉積鋼基超疏水表面制備方法的相關研究。現在涉及比較多的是Ni-Mo-P的研究，但其并沒有涉及到超聲及超疏水處理。

發明內容

針對現有技術中的上述技術問題，本發明的目的在于提供一種基于Ni-Mo-P化學沉積的鋼基超疏水表面及其制備方法。本發明采用超聲波輔助方法進行制備，得到的Ni-Mo-P化學沉積超疏水表面解決了現有技術中的低碳鋼表面超疏水、耐腐蝕、耐摩擦性能和硬度不高的技術問題。

本發明的技術方案具體介紹如下。