[發明專利]一種激光-電化學沉積制備仿生超疏水金屬表面的系統及方法

有效

• 申請號: 201811277219.0
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109226973B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 顧秦銘;張朝陽;朱浩;徐坤;朱帥杰;蔣雯;王安斌
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B23K26/362
• 分類號: B23K26/362;B23H3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種激光-電化學沉積制備仿生超疏水金屬表面的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：搭建皮秒激光燒蝕、電化學拋光、電化學沉積連續加工系統；

步驟二：利用皮秒激光燒蝕方法，在待加工材料基板上進行紋理化，加工出微米陣列結構；采用皮秒激光燒蝕方法在待加工材料基板上進行紋理化，其中，紋理化過程通過程序控制；紋理化圖案為點陣列或者十字交叉直線陣列；皮秒激光燒蝕紋理化過程在加工點陣列時，激光能量密度為0.91～26.23J/cm²，單點掃描時間為1～10ms，掃描間距為10～50μm，掃描次數為1～30次；在加工十字交叉直線陣列時，激光能量密度為0.91～26.23J/cm²，掃描速度為50～500mm/s，掃描間距為10～70μm，掃描次數為10～30次；

步驟三：利用電化學拋光方法，去除步驟二燒蝕過程中粘附在微米結構上的納米顆粒、熔渣；

步驟四：利用浸蝕方法，對步驟三電化學拋光后微米結構表面進行活化處理；

步驟五：利用電化學沉積方法，在步驟四活化后的微米陣列結構表面沉積出納米棱錐結構。

2.根據權利要求1所述的激光-電化學沉積制備仿生超疏水金屬表面的方法，其特征在于，所述步驟三中，采用電化學拋光方法，將紋理化后的基板作陽極、鉛塊作陰極，拋光液為Na₂CO₃、KOH和C₁₂H₂₅NaO₄S水溶液，在電流密度25mA/cm²條件下，拋光60s，拋光后的基板用去離子水沖洗后干燥。

3.根據權利要求1所述的激光-電化學沉積制備仿生超疏水金屬表面的方法，其特征在于，所述步驟四中，采用浸蝕方法，對步驟三電化學拋光后微米結構表面進行活化處理，浸蝕溶液為10wt％HCl，時間為40s，浸蝕后的基板用去離子水沖洗。

4.根據權利要求1所述的激光-電化學沉積制備仿生超疏水金屬表面的方法，其特征在于，所述步驟五中，采用電化學沉積方法，將清洗后的基板作陰極、鎳塊作為陽極，沉積液為NiCl₂·6H₂O、H₃BO₃和C₂H₁₀C_l2N₂水溶液，其中NiCl₂·6H₂O用作Ni²⁺離子源，H₃BO₃用作pH緩沖劑，C₂H₁₀C_l2N₂用作結晶改良劑；用10wt％NH₄OH調節沉積液pH值范圍為3～4，溫度控制在55～65℃；然后在電流密度18mA/cm²條件下沉積300s，沉積出平均直徑100nm的Ni棱錐結構；最后，電流密度調為50mA/cm²，沉積50s，沉積出平均直徑100nm的Ni棱錐結構。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的激光-電化學沉積制備仿生超疏水金屬表面的方法，其特征在于，還包括：步驟六：空化處理后得到超疏水金屬表面，其中，空化時間為2～3周。