CN107964676A - 一种氧化铝超疏水表面的制备方法 - Google Patents

一种氧化铝超疏水表面的制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种氧化铝超疏水表面的制备方法，包括步骤:s1、将铝金属基底放置在无水乙醇和高氯酸的混合溶液中进行表面抛光；s2、将抛光后的铝金属基底依次采用无水乙醇和去离子水清洗；s3、采用NaCl或Na2SO4作为电解质溶液，以铝金属基底为阳极，铂电极作为阴极，进行阳极化反应，电流密度0.1～0.7mAcm‑2，反应温度10～20℃，反应时间0.2～0.5小时；s4、去离子水清洗、干燥；s5、将铝金属基底放入溶解有全氟三乙氧基硅烷的乙醇溶液中，10～20分钟后进行干燥。本案通过全氟三乙氧基硅烷对氧化铝表面进行修饰，可以达到优异的疏水性能和极滑的滚动性能，本案方法阳极化反应时间短，可以实现良好的超疏水性能和接近0°的滚动角。

Description

一种氧化铝超疏水表面的制备方法
技术领域
本发明涉及超疏水材料技术领域，特别是涉及一种氧化铝超疏水表面的制备方法。
背景技术
材料表面的润湿性取决于材料的表面化学性质和微观结构；所谓超疏水表面是指与水的接触角大于150°的表面，滚动角小于10°；由于其在防水、防雾、防雪、防污染、抗粘连、抗氧化、防腐蚀和自清洁以及防止电流传导等方面具有广泛的应用前景，受到材料科学研究者的广泛关注。
铝为银白色金属，熔点为657℃，密度为2.70g/cm3；由于具有高的比强度和较好的延展性、且易成型加工等优异的物理、化学性能，金属铝在电子、电力、交通、航空、空间、化工、建材等许多工业领域及日常生活中有着广泛的应用，成为目前工业中使用量仅次于钢铁的第二大类金属材料；但是，铝的安全电位非常低(≤1.6V)，当铝和其它高电位的金属接触时，极易发生接触腐蚀；因此就铝作为非常重要的工程材料而言，如何提高铝表面的抗氧化和抗腐蚀性能是非常重要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氧化铝超疏水表面的制备方法，以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本申请实施例公开一种氧化铝超疏水表面的制备方法，包括步骤:
s1、将铝金属基底放置在无水乙醇和高氯酸的混合溶液中进行表面抛光；
s2、将抛光后的铝金属基底依次采用无水乙醇和去离子水清洗；
s3、采用NaCl或Na2SO4作为电解质溶液，以铝金属基底为阳极，铂电极作为阴极，进行阳极化反应，电流密度0.1～0.7mAcm-2，反应温度10～20℃，反应时间0.2～0.5小时；
s4、去离子水清洗、干燥；
s5、将铝金属基底放入溶解有全氟三乙氧基硅烷的乙醇溶液中，10～20分钟后进行干燥。
优选的，在上述的氧化铝超疏水表面的制备方法中，所述步骤s1中，表面抛光条件满足：抛光电压：15～20V；温度2～7℃；抛光时间4～8分钟。
优选的，在上述的氧化铝超疏水表面的制备方法中，所述步骤s1中，无水乙醇和高氯酸的体积比为3:1～4:1。
优选的，在上述的氧化铝超疏水表面的制备方法中，所述步骤s3中，电解质溶液浓度0.34～0.4mol/L。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本案通过全氟三乙氧基硅烷对氧化铝表面进行修饰，可以达到优异的疏水性能和极滑的滚动性能，本案方法阳极化反应时间短，可以实现良好的超疏水性能和接近0°的滚动角，而且被全氟三乙氧基硅烷修饰的表面具有良好的化学稳定性和较强的机械持久性。
具体实施方式
本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1
本实施例中，氧化铝超疏水表面的制备方法，包括：
1、将铝金属基底放置在无水乙醇和高氯酸的混合溶液中进行表面抛光，抛光电压：20V；温度4℃；抛光时间8分钟，无水乙醇和高氯酸的体积比为3:1；
2、将抛光后的铝金属基底依次采用无水乙醇和去离子水清洗；
3、采用NaCl或Na2SO4作为电解质溶液，以铝金属基底为阳极，铂电极作为阴极，进行阳极化反应，电解质溶液浓度0.35mol/L，电流密度0.1mAcm-2，反应温度20℃，反应时间0.2小时。
4、去离子水清洗、干燥；
5、将铝金属基底放入溶解有全氟三乙氧基硅烷的乙醇溶液中，20分钟后进行干燥。
本实施例通过全氟三乙氧基硅烷对氧化铝表面进行修饰，可以达到优异的疏水性能和极滑的滚动性能，本案方法阳极化反应时间短，可以实现良好的超疏水性能和接近0°的滚动角，而且被全氟三乙氧基硅烷修饰的表面具有良好的化学稳定性和较强的机械持久性。
实施例2
本实施例中，氧化铝超疏水表面的制备方法，包括：
1、将铝金属基底放置在无水乙醇和高氯酸的混合溶液中进行表面抛光，抛光电压：20V；温度7℃；抛光时间8分钟，无水乙醇和高氯酸的体积比为4:1；
2、将抛光后的铝金属基底依次采用无水乙醇和去离子水清洗；
3、采用NaCl或Na2SO4作为电解质溶液，以铝金属基底为阳极，铂电极作为阴极，进行阳极化反应，电解质溶液浓度0.4mol/L，电流密度0.3mAcm-2，反应温度20℃，反应时间0.5小时。
4、去离子水清洗、干燥；
5、将铝金属基底放入溶解有全氟三乙氧基硅烷的乙醇溶液中，20分钟后进行干燥。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

Claims (4)

1.一种氧化铝超疏水表面的制备方法，其特征在于，包括步骤:
s1、将铝金属基底放置在无水乙醇和高氯酸的混合溶液中进行表面抛光；
s2、将抛光后的铝金属基底依次采用无水乙醇和去离子水清洗；
s3、采用NaCl或Na2SO4作为电解质溶液，以铝金属基底为阳极，铂电极作为阴极，进行阳极化反应，电流密度0.1～0.7mAcm-2，反应温度10～20℃，反应时间0.2～0.5小时；
s4、去离子水清洗、干燥；
s5、将铝金属基底放入溶解有全氟三乙氧基硅烷的乙醇溶液中，10～20分钟后进行干燥。
2.根据权利要求1所述的氧化铝超疏水表面的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，表面抛光条件满足：抛光电压：15～20V；温度2～7℃；抛光时间4～8分钟。
3.根据权利要求1所述的氧化铝超疏水表面的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，无水乙醇和高氯酸的体积比为3:1～4:1。
4.根据权利要求1所述的氧化铝超疏水表面的制备方法，其特征在于：所述步骤s3中，电解质溶液浓度0.34～0.4mol/L。
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