[發明專利]金屬表面納米結構的制備方法及制備設備

在審

• 申請號: 201810796630.2
• 申請日: 2018-07-19
• 公開（公告）號: CN108671972A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 秦艷;何俊峰;王暉棟;劉航
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;B82Y30/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

1.一種金屬表面納米結構的制備方法，其特征在于，包括：

將含有帶電納米顆粒的溶液引至金屬工件表面；

對所述金屬工件和位于所述金屬工件上方的電泳輔助電極通電，在所述金屬工件和所述電泳輔助電極之間形成電場，使得所述納米顆粒在電場力作用下吸附于所述金屬工件表面；

在真空環境或惰性氣體氛圍中，向所述金屬工件表面預定區域進行激光光斑照射，對所述預定區域內的所述納米顆粒進行激光燒結，使所述納米顆粒和所述金屬工件粘合連接，獲得表面具有納米結構的金屬工件。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述金屬工件上所述溶液所在位置形成電場之后，還包括：

拍攝所述納米顆粒吸附在所述金屬工件表面分布情況的分布圖像；

根據所述分布圖像對所述電場的大小和方向進行調節，直到所述納米顆粒在所述金屬工件表面的分布滿足分布要求，再執行所述向所述金屬工件表面預定區域進行激光光斑照射的操作。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述向所述金屬工件表面預定區域進行激光光斑照射包括：

根據金屬工件表面的輪廓形狀以及預定區域位置，調節激光光斑的發射距離以及發射角度，使得所述激光光斑照射至金屬工件表面預定區域。

4.根據權利要求1至3任一項所述的制備方法，其特征在于，在將混合有納米顆粒的膠體混合液引至金屬工件上之前，還包括：

通過超聲振動和/或磁力攪拌使所述溶液中的納米顆粒均勻混合。

5.一種金屬表面納米結構的制備設備，其特征在于，用于實現如權利要求1至4任一項所述的制備方法，包括：

為所述金屬工件提供真空環境或惰性氣體環境的真空控制裝置；

用于將含有帶電納米顆粒的所述溶液引至所述金屬工件表面的懸浮液吸引管；

與所述金屬工件均和電源相連接，和所述金屬工件之間形成電場的電泳輔助陰極，其中，所述電場用于控制所述溶液中納米顆粒吸附于所述金屬工件表面；

用于對所述金屬工件表面預定區域的所述納米顆粒進行激光燒結，使所述納米顆粒粘結在所述金屬工件表面的激光器。

6.根據權利要求5所述的制備設備，其特征在于，還包括溶液混合設備；

所述溶液混合設備包括超聲振動裝置和攪拌裝置，用于在懸浮液吸引管將所述溶液引至所述金屬工件表面之前，使所述溶液中的納米顆粒均勻混合。

7.根據權利要求6所述的制備設備，其特征在于，所述溶液混合設備還包括溶液循環裝置，用于獲得具有納米結構的金屬工件之后，對所述金屬工件表面剩余的溶液進行吸附回收。

8.根據權利要求5所述的制備設備，其特征在于，還包括CCD視頻檢測設備，用于拍攝所述納米顆粒吸附在所述金屬工件表面分布情況的分布圖像。

9.根據權利要求5至8任一項所述的制備設備，其特征在于，還包括分別控制所述金屬工件和所述電泳輔助陰極運動的運動控制裝置，用于通過控制金屬工件和電泳輔助陰極的相對位置，對所述金屬工件和所述電泳輔助陰極之間產生的電場的大小和方向進行調節。

10.根據權利要求9所述的制備設備，其特征在于，還包括用于根據所述金屬工件表面輪廓形狀，控制所述激光器和所述金屬工件相對位置以及所述激光器發射激光角度的激光調節系統；

所述運動控制裝置還用于控制金屬工件和掩膜板之間的相對位置，以便所述掩膜板在所述激光器向金屬工件發射激光時進行掩膜。