CN100338238C - 一种使物体表面亲水化的加工方法 - Google Patents

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Abstract

一种使物体表面亲水化的加工方法，包括以下步骤：提供一待加工基体，该基体材料为玻璃、金属或合金；提供一激光源，其产生的激光束的波长与待加工基体的材质相适配，该激光源为二氧化碳激光器或掺钕钇铝石榴石(Nd-YAG)激光器；将该激光源产生的激光束照射于该基体表面，在该表面形成一具有亲水性的纳米结构。其中，该纳米结构的节距为10～500纳米，深度为10～100纳米，表面粗糙度为1～10纳米。

Description

一种使物体表面亲水化的加工方法
【技术领域】
本发明是关于一种物体表面加工方法，特别是关于一种使物体表面亲水化的加工方法。
【背景技术】
表面亲水化加工是通过对材料表面加工而使其表面具有亲水性的一种表面加工技术。已有表面亲水化加工的方法，包括：亲水高分子涂布，表面活性剂涂布等。
亲水高分子涂布是形成一层具有亲水性的高分子薄膜涂布于基体材料表面，使其具有亲水性。
表面活性剂涂布是通过使亲水基在基体材料表面取向，不使附着的水聚集，使水膜均匀地平面化，体现出亲水效果。
然而，亲水高分子涂布方法简单，但所形成的薄膜长时间使用后容易脱落。而采用涂布表面活性剂的方法，表面活性剂容易在水中流失，存在不能长时间使用的问题。
因此，提供一种能长时间保持物体表面亲水性的加工方法实为必要。
【发明内容】
为解决现有技术的技术问题，本发明的目的是提供一种能长时间保持物体表面亲水性的加工方法。
为实现本发明的目的，本发明提供一种使物体表面亲水化的加工方法，包括以下步骤：提供一待加工基体，该基体材料为玻璃、金属或合金；提供一激光源，其产生的激光束的波长与待加工基体的材质相适配，该激光源为二氧化碳激光器或掺钕钇铝石榴石(Nd-YAG)激光器；将该激光源产生的激光束照射于该基体表面，在该表面形成一具有亲水性的纳米结构，该纳米结构的深度为10～100纳米，节距为10～500纳米，表面粗糙度为1～10纳米。
与现有技术相比较，本发明所提供的通过激光加工物体表面使其具有亲水性的方法具有以下优点：首先，其采用目前习知的激光加工或激光雕刻技术，方法简单，且工艺比较成熟；其次，通过激光加工物体表面所得的纳米表面结构仅在纳米级，宏观上不易分辨，不受物体形状的限制，且不会改变物体整体形状，即不会影响物体原有的外观；再次，采用激光加工物体表面使其具有亲水性的方法能长时间保持物体表面亲水性。
【附图说明】
图1是本发明使物体表面亲水化的加工方法的流程图。
图2是本发明使物体表面亲水化的加工方法所得的纳米表面结构的示意图。
【具体实施方式】
下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。
请参阅图1，本发明提供一种使物体表面亲水化的加工方法，包括以下步骤：首先提供一欲使其表面具有亲水性的待加工基体，该基体材料包括：玻璃、金属或合金；提供一激光源，根据基体材料的不同，可分别使用二氧化碳激光器加工玻璃表面，或掺钕钇铝石榴石(Nd-YAG)激光器加工金属舆合金的表面；将该激光源产生的激光束照射于该基体表面，使得一具有亲水性的纳米结构形成于其表面。其中，该种用激光源加工的方法可参照目前习知的激光加工或激光雕刻技术，即控制使激光源输出的高强度激光聚焦至待加工的物体上，通过计算机控制使该待加工物体表面形成预定形状。由于激光焦点处的功率密度高达107～1012瓦/厘米2，温度高达1万摄氏度以上，任何材料都会瞬时熔化、气化。
请参阅图2，本发明用激光方法加工物体表面使其具有亲水性所得的纳米表面结构为一连续齿形结构11，该纳米结构的节距P为10～500纳米，深度R为10～100纳米，表面粗糙度为1～10纳米。
当水滴附着于本发明用激光方法加工所得的上述纳米表面结构时，该基体表面的接触角(Contact Angle)明显减小。由于接触角为显示固体表面湿度的尺度，低接触角表示湿度高(亲水性能好)，表面自由能低，故加工后所得的基体表面具有良好的亲水性。而且，由于本发明激光加工方法所得的纳米表面结构仅在纳米级，宏观上不易分辨，不会改变物体整体形状，即不会影响物体原有的外观。
另外，本发明用激光方法加工物体表面使其具有亲水性所得的纳米表面结构可进一步包括其它形状结构如连续梯形结构、连续矩形结构或连续驼峰形结构，只需保证该纳米结构的节距P为10～500纳米，深度R为10～100纳米，表面粗糙度为1～10纳米即可。

Claims (4)

1.一种使物体表面亲水化的加工方法，包括以下步骤：
提供一待加工基体，该基体材料为玻璃、金属或合金；
提供一激光源，其产生的激光束的波长与待加工基体的材质相适配，该激光源为二氧化碳激光器或掺钕钇铝石榴石(Nd-YAG)激光器；
将该激光源产生的激光束照射于该基体表面，在该表面形成一具有亲水性的纳米结构，该纳米结构的深度为10～100纳米，节距为10～500纳米，表面粗糙度为1～10纳米。
2.如权利要求1所述的使物体表面亲水化的加工方法，其特征在于该纳米结构的形状为一连续齿形。
3.如权利要求1所述的使物体表面亲水化的加工方法，其特征在于该纳米结构的形状为一连续矩形。
4.如权利要求1所述的使物体表面亲水化的加工方法，其特征在于该纳米结构的形状为一连续驼峰形。
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