[發明專利]一種提高金屬表面疏水性的表面處理方法

在審

• 申請號: 202011572915.1
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112760592A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 劉喆;周為;吳浩;朱建麗
• 申請（專利權）人: 武漢航空儀表有限責任公司
• 主分類號: C23C8/16
• 分類號: C23C8/16;C23C8/80;C25F3/02;C23C22/24;C23C22/60
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本發明屬于新材料技術領域，涉及一種新型的提高金屬表面疏水性的表面處理方法，主要適用于以銅為代表的金屬表面進行使用，用于增強其疏水性，加強其在實際狀況中的應用。本處理方式主要通過先利用蒸發技術沉積部分氧化膜，再經過預處理、粗化，防氧化處理等步驟，從而形成疏水性表面。具有操作簡單，疏水效果明顯，可連續化生產等優點。

技術領域

本發明屬于新材料技術領域，涉及一種新型的提高金屬表面疏水性的表面處理方法。

背景技術

疏水性是指反液體在固體表面鋪展的能力，是固體表面的重要特征之一，隨著時代的發展和科學的進步，各行各業對于特殊表面性能材料的需求也越來越多，而改變材料本身性質通常來說較為難以實現且不具有普適性，通常來說，通過對于金屬表面進行相應的表面處理能夠使得其具有一定的疏水特性。通常來說，以化學腐蝕和電鍍的處理方式較多，但現有技術具有成本較高和不適應連續化生產等特點。

發明內容

本發明的目的是：提出一種新型的提高金屬表面疏水性的表面處理方法。，且能滿足材料表面對于疏水性的要求。

本發明的技術方案是：

一種提高金屬板表面疏水性的處理方法，首先將金屬板放置在溫度較高的環境中，并通以較高溫度的水蒸氣，從而使其形成一層粗糙的氧化膜，再利用試劑對金屬板表面進行預處理，之后進行金屬版表面一次粗化和二次粗化，最后進行一次和二次粗化后的金屬版表面進行防氧化處理并烘干，從而完成表面處理。

進一步，金屬板的玻璃基體與水蒸氣進行反應，生成氧化膜，所述的氧化膜為ZrO₂氧化膜。

進一步，所述的環境的溫度為150℃－180℃，水蒸氣的溫度為150℃－180℃，目的是提高金屬板表面與水蒸氣的氧化反應效率，使氧化膜較易成形。

進一步，對金屬板表面預處理的具體方式為將金屬板表面置于硫酸與三氯化烷－甲苯溶液的混合溶液中，在30℃－40℃的溫度條件下，浸泡8～15s從而完成預處理。

進一步，硫酸的濃度為100～120g/L，三氯化烷－甲苯溶液的濃度為20～25g/L。

進一步，一次粗化的過程是將預處理好后的金屬板晾至表面無液體殘留，將其放入含有硫酸銅和少量銀離子的混合溶液中，置于25～30℃的室溫下，在一定電流密度的條件中浸泡4－5s，隨后將其取出并晾至表面幾乎無液體殘留。

進一步，混合溶液中銅離子濃度為12～15g/L，硫酸為100～120g/L，混合溶液中電流密度為25～40A/dm²。

進一步，二次粗化是將一次粗化后的金屬板加入硫酸銅溶液以及有機添加劑的混合溶液中浸泡，置于45～50℃的室溫下，在一定電流密度的條件中浸泡9－11s，隨后將其取出并晾至表面幾乎無液體殘留。

進一步，混合溶液中銅離子濃度為25～35g/L，硫酸為100～120g/L，混合溶液中電流密度為15～25A/dm²，有機添加劑為氟化聚甲基氫硅烷溶液，其濃度為2～4g/L。

進一步，防氧化處理并烘干具體是：在室溫條件下，將二次粗化后的金屬板放置于Na₂Cr₂O₅和參雜少量鋅離子的混合溶液中浸泡2－4s，浸泡前，調節混合溶液呈強酸性或強堿性，之后，將金屬板放入200～400℃的環境中烘干4－6s即可完成表面處理。

具體實施方式

具體的實施方式為：

表面處理方式首先是采用蒸發技術為其鍍上氧化膜。具體方式為首先在玻璃基體的表面在空氣中通以較高的溫度和水蒸氣從而使其形成一層粗糙的ZrO₂氧化膜，隨后用低表面物質對其進行表面修飾，從而得到超疏水膜并將其轉移至金屬表面，完成第一層疏水膜的搭建。