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专利号: 2021105319526
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 对金属材料的镀覆;用金属材料对材料的镀覆;表面化学处理;金属材料的扩散处理;真空蒸发法、溅射法、离子注入法或化学气相沉积法的一般镀覆;金属材料腐蚀或积垢的一般抑制〔2〕
更新日期:2024-01-05
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摘要:

权利要求书:

1.一种钛合金仿生超疏水表面的制备方法,其步骤如下:S1、预处理:对钛合金表面进行预处理;

S2、激光刻蚀:采用皮秒激光在预处理后的钛合金表面进行激光刻蚀,在钛合金表面形成周期性规律排布的微米级粗糙表面,然后清除刻蚀残留的金属粉末;

S3、水热反应:将步骤S2激光刻蚀后的钛合金浸入装有碱性溶液的反应釜中,密封后将反应釜放入烘箱进行水热反应,所述水热反应温度为220℃‑450℃,反应时间为4‑10h;

S4、酸洗:将步骤S3水热反应后的钛合金放入酸溶液中浸泡,并用去离子水充分清洗,烘干;

S5、热处理:将步骤S4酸洗后的钛合金放入高温加热炉中加,10℃/min‑15℃/min加热速度下加热至600‑750℃,并保温1h‑2h,然后随炉冷却至室温;

S6、硅烷化处理:对步骤S5热处理后的钛合金进行硅烷化处理。

2.根据权利要求1所述的一种钛合金仿生超疏水表面的制备方法,其特征在于:所述步骤S1对钛合金表面进行预处理包括对钛合金表面进行粗磨,精磨,抛光和清洗。

3.根据权利要求1所述的一种钛合金仿生超疏水表面的制备方法,其特征在于:所述激光刻蚀步骤中皮秒激光在钛合金表面进行激光刻蚀的扫描路径以不发生交互干扰为原则,采用“弓”字型或“平行线”加工路径。

4.根据权利要求1所述的一种钛合金仿生超疏水表面的制备方法,其特征在于:所述激光刻蚀的具体参数为:激光脉冲频率为80KHz‑130KHz,激光功率为12‑14W,扫描间距为

0.01mm‑0.05mm,加工速度为40‑50mm/s。

5.根据权利要求1所述的一种钛合金仿生超疏水表面的制备方法,其特征在于:所述水热反应的碱性溶液为浓度为1‑5mol/L的氢氧化钠溶液。

6.根据权利要求5所述的一种钛合金仿生超疏水表面的制备方法,其特征在于:所述水热反应的碱性溶液为浓度为4‑5mol/L的氢氧化钠溶液。

7.根据权利要求5或6所述的一种钛合金仿生超疏水表面的制备方法,其特征在于:所述水热反应的反应时间为8‑10h。

8.根据权利要求5或6所述的一种钛合金仿生超疏水表面的制备方法,其特征在于:所述水热反应的反应温度为220℃‑300℃。

9.根据权利要求1所述的一种钛合金仿生超疏水表面的制备方法,其特征在于:所述酸洗步骤中所用的酸溶液是浓度为0.1mol/L的盐酸溶液,将钛合金放入酸溶液中浸泡的具体操作是:将钛合金放入酸溶液中浸泡10‑15min后取出,换新的酸溶液继续浸泡,总共换3‑5次酸溶液。

10.根据权利要求1所述的一种钛合金仿生超疏水表面的制备方法,其特征在于:所述硅烷化处理的具体操作是:将热处理后的钛合金置于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。