[發明專利]一種鈦合金仿生超疏水表面的制備方法

有效

• 申請號: 202110531952.6
• 申請日: 2021-05-17
• 公開（公告）號: CN113278958B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 莊園;曾俊諺;楊濤;劉建宇;左玉達;李恒玉
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: C23C22/64
• 分類號: C23C22/64;C23C22/82;C23C22/83;C23G1/10;B05D7/14;B05D7/24;B23K26/352;B23K26/362;B23P15/00;C22F1/18
• 代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務所(普通合伙) 51239
• 代理人: 吳桐

1.一種鈦合金仿生超疏水表面的制備方法，其步驟如下：

S1、預處理：對鈦合金表面進行預處理；

S2、激光刻蝕：采用皮秒激光在預處理后的鈦合金表面進行激光刻蝕，在鈦合金表面形成周期性規律排布的微米級粗糙表面，然后清除刻蝕殘留的金屬粉末；所述激光刻蝕的具體參數為：激光脈沖頻率為80k Hz-130k Hz，激光功率為12-14W，掃描間距為0.01mm-0.05mm，加工速度為40-50mm/s；

S3、水熱反應：將步驟S2激光刻蝕后的鈦合金浸入裝有堿性溶液的反應釜中，密封后將反應釜放入烘箱進行水熱反應，所述水熱反應溫度為220℃-450℃，反應時間為4-10h；

S4、酸洗：將步驟S3水熱反應后的鈦合金放入酸溶液中浸泡，并用去離子水充分清洗，烘干；

S5、熱處理：將步驟S4酸洗后的鈦合金放入高溫加熱爐中加，10℃/min-15℃/min加熱速度下加熱至600-750℃，并保溫1h-2h，然后隨爐冷卻至室溫；

S6、硅烷化處理：對步驟S5熱處理后的鈦合金進行硅烷化處理。

2.根據權利要求1所述的一種鈦合金仿生超疏水表面的制備方法，其特征在于：所述步驟S1對鈦合金表面進行預處理包括對鈦合金表面進行粗磨，精磨，拋光和清洗。

3.根據權利要求1所述的一種鈦合金仿生超疏水表面的制備方法，其特征在于：所述激光刻蝕步驟中皮秒激光在鈦合金表面進行激光刻蝕的掃描路徑以不發生交互干擾為原則，采用“弓”字型或“平行線”加工路徑。

4.根據權利要求1所述的一種鈦合金仿生超疏水表面的制備方法，其特征在于：所述水熱反應的堿性溶液為濃度為1-5mol/L的氫氧化鈉溶液。

5.根據權利要求4所述的一種鈦合金仿生超疏水表面的制備方法，其特征在于：所述水熱反應的堿性溶液為濃度為4-5mol/L的氫氧化鈉溶液。

6.根據權利要求4或5所述的一種鈦合金仿生超疏水表面的制備方法，其特征在于：所述水熱反應的反應時間為8-10h。

7.根據權利要求4或5所述的一種鈦合金仿生超疏水表面的制備方法，其特征在于：所述水熱反應的反應溫度為220℃-300℃。

8.根據權利要求1所述的一種鈦合金仿生超疏水表面的制備方法，其特征在于：所述酸洗步驟中所用的酸溶液是濃度為0.1mol/L的鹽酸溶液，將鈦合金放入酸溶液中浸泡的具體操作是：將鈦合金放入酸溶液中浸泡10-15min后取出，換新的酸溶液繼續浸泡，總共換3-5次酸溶液。

9.根據權利要求1所述的一種鈦合金仿生超疏水表面的制備方法，其特征在于：所述硅烷化處理的具體操作是：將熱處理后的鈦合金置于1H,1H,2H,2H-全氟癸基三已氧基硅烷的乙醇溶液中浸泡48h，并放入烘箱中60-80℃烘干。