一种金属钛表面超疏水薄膜的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103212528103212528B(45)授权公告日2014.09.10(21)申请号201310140756.16-17段.CN102021628A,2011.04.20,说明书第(22)申请日2013.04.224-15段.(73)专利权人华南理工大学徐文骥等.金属基体超疏水表面制备及应用地址510640广东省广州市天河区五山路的研究进展.《材料工程》.2011,(第5期),93-98.381号华南理工大学审查员刘佳(72)发明人康志新郭明杰张俊逸刘秦王芬(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245代理人蔡茂略(51)Int.Cl.B05D5/08(2006.01)(56)对比文件CN1490429A,2004.04.21,说明书第6行至倒数第6行,第3行至14行.CN101748411A,2010.06.23,说明书第权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称一种金属钛表面超疏水薄膜的制备方法(57)摘要本发明公开了一种金属钛表面超疏水薄膜的制备方法，包括将金属钛表面用金相砂纸打磨平整，依次用蒸馏水、丙酮、乙醇超声清洗后晾干；将晾干后的金属钛置于温度900℃—1100℃的热处理炉中，加热15min—12h进行热氧化；热氧化结束后在空气中进行冷却，待冷却至室温，去除钛表面自发脱落的TiO2薄层，然后经蒸馏水超声清洗，除去钛表面残余氧化物，得到具有微纳米粗糙结构的钛表面；具有微纳米粗糙结构的钛表面浸泡于低表面自由能化学修饰剂溶液中1-12h，取出后在温度100℃-200℃干燥0.5-1h，得到超疏水薄膜。本发明工艺简单，可实现大面积或复杂形状超疏水表面的制备，且兼具超疏酸、超疏碱功能。CN103212528BCN103258BCN103212528B权利要求书1/1页1.一种金属钛表面超疏水薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一将金属钛表面用金相砂纸打磨平整，依次用蒸馏水、丙酮、乙醇超声清洗后晾干；步骤二将晾干后的金属钛置于温度900℃—1100℃的热处理炉中，加热15min—12h进行热氧化；热氧化结束后在空气中进行冷却，待冷却至室温，去除钛表面自发脱落的TiO2薄层，然后经蒸馏水超声清洗，除去钛表面残余氧化物，所述残余氧化物为未自发脱落的TiO2薄层，得到具有微纳米粗糙结构的钛表面；步骤三具有微纳米粗糙结构的钛表面浸泡于低表面自由能化学修饰剂溶液中1-12h，取出后在温度100℃-200℃干燥0.5-1h，得到超疏水薄膜。2.根据权利要求1所述的一种金属钛表面超疏水薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，金属钛厚度≥0.5mm。3.根据权利要求1所述的一种金属钛表面超疏水薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，金属钛在900℃的热处理炉中加热3h-12h进行热氧化。4.根据权利要求1所述的一种金属钛表面超疏水薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，金属钛在1000℃的热处理炉中加热1h-2h进行热氧化。5.根据权利要求1所述的一种金属钛表面超疏水薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，金属钛在1100℃的热处理炉中加热15min-1h进行热氧化。6.根据权利要求1所述的一种金属钛表面超疏水薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤三中，低表面自由能化学修饰剂采用十八烷基三氯硅烷或全氟辛基三氯硅烷。2CN103212528B说明书1/3页一种金属钛表面超疏水薄膜的制备方法技术领域[0001]本发明涉及金属表面处理领域，特别涉及一种金属钛表面超疏水薄膜的制备方法。背景技术[0002]金属钛比强度高、稳定性好，具有良好的生物相容性，在航天航空、船舶、海洋工程、生物医学等领域均有重要应用，随着研究的深入，其应用也逐渐推广到化工工业及日用品工业等领域。[0003]超疏水是一种特殊的表面浸润性，指的是固体表面与水滴的静态接触角大于150°，滚动角小于10°的性质。基于这种特性，超疏水表面具有自清洁、防腐蚀、防结冰、减摩减阻等功能。制备超疏水钛表面具有重要的应用价值，如应用于医用钛上可以降低血小板粘附并抑制其活化，提高血液相容性；应用于航空航天、船舶中可以减小航行阻力，提高航行速度等。特别的，钛在某些腐蚀性环境下，如与含氟化合物溶液接触，其耐腐蚀性能迅速下降，制备具有超疏酸、超疏碱功能的超疏水钛，无疑可为钛金属在日用制品、化工工业、海洋工程中的防腐蚀提供有效的途经，并扩大其应用领域，如腐蚀性溶液的无损运输等。[0004]通常，超疏水表面制备可由构造微纳米粗糙结构和修饰低表面自由能物质来实现。近年来，科研工作者利用多种途经制备了不同的超疏水表面，而到目前为止，关