CN112028495A - 蒙砂玻璃及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种蒙砂玻璃及其制备方法。该蒙砂玻璃是由玻璃基材经蒙砂处理和抛光后蚀刻得到的，包括基底部和位于基底部上的多个疏水单元；各疏水单元包括第一凸起和位于第一凸起上第二凸起，第一凸起位于基底部的表面上，第二凸起的直径为3μm～5μm，相邻两个第二凸起的中心轴线之间的距离为12μm～16μm，经蒙砂处理的玻璃基材的粗糙度为0.29μm～0.40μm；经抛光后的玻璃基材的粗糙度为0.18μm～0.25μm，蒙砂玻璃的具有疏水单元的表面的整体粗糙度为1.0μm～1.2μm。上述蒙砂玻璃的疏水性好且其疏水作用的结构不易脱落。

Description

蒙砂玻璃及其制备方法
技术领域
本发明涉及玻璃技术领域，特别是涉及一种蒙砂玻璃及其制备方法。
背景技术
材料表面的处理工艺是现代工业中不可缺少的生产工艺，玻璃表面的处理可分为抛光、磨砂、蒙砂、亲水自清洁或疏水自清洁，其中，疏水自清洁具有重要意义。例如，在汽车挡风玻璃上运用疏水玻璃可以免除雨刷。又例如，在汽车或火车的车窗上运用疏水玻璃可以改善由于内外温差较大而水分凝结阻挡视线的情况。
蒙砂玻璃是一种通过加工处理得到的具有减反射效果的玻璃，利用蒙砂剂对普通玻璃进行化学腐蚀，可使玻璃表面形成微米级粗糙结构，起到防眩减反射的效果。蒙砂玻璃主要应用于器皿和建筑装饰中，凭借其良好的透光、可视、隔热、隔音、环保等其它材料不可代替的装饰效果，增添了空间装饰的活力，受到了人们的喜爱。然而，由于玻璃蒙砂后表面较为粗糙，使蒙砂玻璃的清洁较为困难。因此，常在蒙砂玻璃表面以镀膜或涂层的方式，使其具备疏水功能，以实现自清洁效果，但采用这种方式制得的蒙砂玻璃的表面与疏水功能膜层的结合性较差，疏水功能膜层容易从蒙砂玻璃表面脱落，使用寿命较短。
发明内容
基于此，针对疏水功能层容易从蒙砂玻璃表面脱落的问题，有必要提供一种蒙砂玻璃，该蒙砂玻璃的疏水效果好且起疏水作用的结构不易的脱落。此外，还提供一种疏水效果好且起疏水作用的结构不易脱落的蒙砂玻璃的制备方法，
一种蒙砂玻璃，所述蒙砂玻璃是由玻璃基材经蒙砂处理后蚀刻得到的，所述蒙砂玻璃包括基底部和位于所述基底部上的多个疏水单元，各所述疏水单元包括第一凸起和第二凸起，所述第一凸起位于所述基底部的表面上，所述第二凸起位于所述第一凸起上，所述第二凸起的宽度为3μm～5μm，相邻两个所述第二凸起的中心轴线之间的距离为12μm～16μm，所述经蒙砂处理的玻璃基材的粗糙度为0.29μm～0.40μm；所述蒙砂玻璃的具有所述疏水单元的表面的整体粗糙度为1.0μm～1.2μm。
上述蒙砂玻璃通过包括基底部和位于基底部上的多个疏水单元，该疏水单元由玻璃基材经蒙砂处理后蚀刻得到，与传统的镀膜或涂层的方式相比，不易从脱落；并且疏水单元包括第一凸起和位于第一凸起上的第二凸起，经蒙砂处理的玻璃基材的粗糙度为0.29μm～0.40μm；第一凸起位于基底部的表面上，第二凸起的宽度为3μm～5μm，相邻两个所述第二凸起的中心轴线之间的距离为12μm～16μm，蒙砂玻璃的粗糙度为1.0μm～1.2μm，使得疏水单元在基底部上的形貌与荷叶的表面微结构相似，进而使蒙砂玻璃具有良好的疏水效果。
在其中一个实施例中，所述第二凸起为柱状，优选为圆柱状；及/或，所述第二凸起的高度为8μm～11μm。
一种蒙砂玻璃的制备方法，包括以下步骤：
对玻璃基材进行蒙砂处理，得到经蒙砂处理的玻璃基材，其中，经蒙砂处理的玻璃基材的粗糙度为0.29μm～0.40μm；
将所述经蒙砂处理的玻璃基材进行抛光，得到经抛光的玻璃基材，其中，所述经抛光的玻璃基材的粗糙度为0.18μm～0.25μm；及
蚀刻所述经抛光的玻璃基材，形成包括第一凸起和位于所述第一凸起上的第二凸起的疏水单元，制备蒙砂玻璃，其中，所述第二凸起的宽度为3μm～5μm，相邻两个所述第二凸起的中心轴线之间的距离为12μm～16μm，所述蒙砂玻璃的具有疏水单元的表面的整体粗糙度为1.0μm～2μm。
在其中一个实施例中，所述经抛光的玻璃基材上具有多个凸起结构，蚀刻所述经抛光的玻璃基材，形成包括第一凸起和位于所述第一凸起上的第二凸起的疏水单元的步骤包括：
在所述凸起结构上形成耐氢氟酸腐蚀的保护膜，制备具有保护膜的基材，其中，所述保护膜的形状为圆形，所述保护膜的直径为8μm～10μm，相邻两个所述凸起结构上的保护膜之间的圆心距为12μm～16μm；及
采用氢氟酸溶液蚀刻所述具有保护膜的基材，其中，所述蚀刻的单面蚀刻量为20μm～25μm。
在其中一个实施例中，所述在所述凸起结构上形成耐氢氟酸腐蚀的保护膜的步骤包括：
在所述凸起结构上镀耐氢氟酸腐蚀的膜层；及
根据预设图形将所述耐氢氟酸腐蚀的膜层经黄光蚀刻，形成所述耐氢氟酸腐蚀的保护膜，其中，所述预设图形为多个直径为8μm～10μm的圆形，相邻两个圆形之间的圆心距为12μm～16μm。
在其中一个实施例中，所述保护膜的材料选自钼、铜及金中的一种。
在其中一个实施例中，所述氢氟酸溶液中HF的浓度为1mol/L～3mol/L。
在其中一个实施例中，所述蒙砂处理采用的蒙砂剂为KN-01型蒙砂粉，所述蒙砂处理的时间为20s～30s，所述蒙砂处理的温度为31℃～35℃。
在其中一个实施例中，在所述采用氢氟酸溶液蚀刻所述具有保护膜的基材的步骤之后，还包括将所述保护膜去除的步骤。
在其中一个实施例中，所述抛光为化学抛光，所述化学抛光的抛光量为55μm～95μm。
附图说明
图1为一实施方式的蒙砂玻璃的局部示意图；
图2为图1所示的蒙砂玻璃沿A-A'线的剖视图；
图3为实施例1的蒙砂玻璃的SEM图；
图4为对比例1的蒙砂玻璃的SEM图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本发明公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当使用术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”等指示方位或位置关系时，是为基于附图所示的方位或位置关系，仅为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
请参阅图1和图2，本发明一实施方式提供了一种蒙砂玻璃10，该蒙砂玻璃10是由玻璃基材经蒙砂处理和抛光后蚀刻得到的，其中经蒙砂处理后的玻璃基材的粗糙度为0.29μm～0.40μm，经抛光后的玻璃基材的粗糙度为0.18μm～0.25μm。具体地，该蒙砂玻璃10包括基底部110和位于基底部110上的多个疏水单元120。在图示的实施方式中，基底部110呈块状。
各疏水单元120包括第一凸起121和位于第一凸起121上的第二凸起122。具体地，第一凸起121位于基底部110的表面上。在其中一个实施例中，第一凸起121大致呈在半球形，第一凸起121与基底部110相接触面的大致呈圆形，该圆形的直径为12μm～13μm。在另一个实施例中，第一凸起121大致呈半椭球形，第一凸起121与基底部110相接触面大致呈椭圆形，该椭圆形的长直径为12μm～13μm。
进一步地，经蒙砂处理后的玻璃基材的粗糙度为0.29μm～0.36μm。需要说明的是，在本文中，粗糙度是指表面粗糙度，是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。本实施方式中的粗糙度采用178-560-01DC型号的粗糙度仪测得。
在其中一个实施例中，部分疏水单元120在基底部110上间隔设置。此时，部分第一凸起121间隔地设置于基底部110上。在另一个实施例中，疏水单元120在基底部110上连续设置。此时，第一凸起121连续地设置于基底部110上。
第二凸起122位于第一凸起121远离玻璃基体的一侧表面上，第二凸起122的宽度为3μm～5μm，相邻两个第二凸起122的中心轴线之间的距离为12μm～16μm。需要说明的是，第二凸起122的宽度是指第二凸起122在平行于基底部110方向上的平均长度。
在其中一个实施例中，第二凸起122呈柱状，第二凸起122的延长方向与基底部110垂直。优选地，第二凸起122为圆柱状，第二凸起122在基底部110上的正投影最大直径与第一凸起121在基底部110上的正投影的最大直径之比为1：3～5。第二凸起122的高度为8μm～11μm。第二凸起122为圆柱状时与荷叶的微观结构更接近，利于蒙砂玻璃疏水。更优选地，第二凸起122为圆锥状。进一步地，第二凸起122的高度为3μm～5μm。需要说明的是，第二凸起122的高度是指第二凸起122在垂直于基底部11的方向上的平均长度。
在图1所示的实施例中，第一凸起121的中心轴线与第二凸起122的中心轴线重合。当然，在其他实施例中，第一凸起121的中心轴线与第二凸起122的中心轴线也可以不重合。
具体地，蒙砂玻璃10的具有疏水单元120的表面的整体粗糙度为1.0μm～1.2μm。进一步地，蒙砂玻璃10的具有疏水单元120的表面的整体粗糙度为1.0μm～1.1μm。
上述蒙砂玻璃10由玻璃基材经蒙砂处理和抛光后蚀刻得到的，包括基底部110及位于基底部110上的多个疏水单元120，各疏水单元120包括第一凸起121和位于第一凸起121上的第二凸起122，第二凸起122的宽度为3μm～5μm，相邻两个第二凸起122的中心轴线之间的距离为12μm～16μm，且疏水单元120是由经抛光处理后得到的粗糙度为0.18μm～0.25μm的玻璃基材经蚀刻得到，蒙砂玻璃10的具有疏水单元120的表面的整体粗糙度为1.0μm～1.2μm。上述蒙砂玻璃10具有类似于荷叶表面的微观结构，从而使得上述蒙砂玻璃10具有良好的疏水性，且上述蒙砂玻璃10起疏水作用的多个疏水单元120由经蒙砂处理的玻璃基材蚀刻得到，避免了由于镀膜或涂层而导致的疏水效果持久性差的问题。
本发明一实施方式提供了一种蒙砂玻璃的制备方法，该蒙砂玻璃的制备方法包括步骤S100～步骤S300，具体地：
步骤S100：对玻璃基材进行蒙砂处理，得到经蒙砂处理的玻璃基材，经蒙砂处理的玻璃基材的粗糙度为0.29μm～0.40μm。
具体地，经蒙砂处理的玻璃基材具有粗糙面，粗糙面的粗糙度为0.29μm～0.40μm。
玻璃基材的材料为玻璃。具体地，玻璃基材的材料选自铝硅玻璃、硼硅玻璃、钠钙玻璃及康宁玻璃中的一种。在一个可选地具体示例中，玻璃基材的材料为硅酸盐玻璃。
蒙砂是一种材料表面的处理工艺，主要是采用蒙砂剂对材料表面进行化学侵蚀，从而使材料表面凹凸不平。蒙砂剂主要包括蒙砂液、蒙砂粉和蒙砂膏。蒙砂液是含有氢氟酸的液体；蒙砂粉主要是由氟化物制成的粉状物，使用时加入硫酸或盐酸，产生氢氟酸，通过氢氟酸对材料表面进行化学侵蚀；蒙砂膏是由氟化物和酸(例如盐酸或硫酸)调制而成的膏状物，或者由氢氟酸加氟化物配制而成的膏状物。
具体地，对玻璃基材进行蒙砂处理的步骤包括：将玻璃基材浸泡于蒙砂液中、将蒙砂液喷洒于玻璃基材上或将蒙砂膏涂布于玻璃基材上，以使蒙砂剂与玻璃基材的表面进行反应。
在蒙砂处理过程中，温度、时间等工艺条件对于玻璃基材的侵蚀程度具有重要作用，对玻璃基材的表面形貌有比较大的影响。在其中一个实施例中，蒙砂处理采用的蒙砂剂为KN-01型蒙砂粉，蒙砂处理的时间为20s～30s，蒙砂处理的温度为30℃～35℃。将蒙砂处理的时间设为20s～30s和蒙砂处理的温度设为30℃～35℃，可以避免流形纹、蒙砂不均等不良的产生。进一步地，蒙砂处理的时间为22s～26s，蒙砂处理的温度为30℃～35℃。
经蒙砂处理后的粗糙面的粗糙度对蒙砂玻璃的疏水性能有重要影响。在本实施方式中，粗糙面的粗糙度为0.29μm～0.40μm。通过将粗糙面的粗糙度设置为0.29μm～0.40μm，使得后续经抛光处理后形成的凸起结构较为均匀，易于后续镀膜。当粗糙面的粗糙度大于0.40μm或小于0.29μm时，使得后续抛光后形成的凸起结构大小的均匀性差、凸起结构过多或凸起结构过少，从而使得制备的蒙砂玻璃的疏水性较弱。进一步地，粗糙面的粗糙度为0.29μm～0.36μm。
步骤S200：将经蒙砂处理的玻璃基材进行抛光，得到经抛光的玻璃基材，其中，经抛光的玻璃基材的粗糙度为0.18μm～0.25μm。
抛光的作用是放大蒙砂形成的凸起尺寸至合适规格，同时降低粗糙度。具体地，在蒙砂处理之后，将蒙砂处理后的玻璃基材清洗干净，然后抛光。更具体地，抛光为化学抛光，化学抛光所采用的抛光剂中含有氢氟酸、硫酸和盐酸中的至少一种，化学抛光的抛光量为55μm～95μm。进一步地，化学抛光的抛光量为55μm～70μm。
当然，在抛光的步骤之后，还包括清洗抛光后的玻璃基材及将清洗后的玻璃基材干燥的步骤。具体地，清洗所采用的清洗液为碱性溶液。进一步地，碱性溶液中碱性物质的质量百分含量为1％～10％。当然，在碱液清洗之后，还包括用水清洗的步骤。
当然，经过抛光处理之后的玻璃基材上形成了凸起结构。在其中一个实施例中，凸起结构在玻璃基材上的正投影大致为圆形，该圆形的直径为10μm～13μm。进一步地，凸起结构在玻璃基材上的正投影的直径为12μm～13μm。
在其中一个实施例中，凸起结构在玻璃基材上的正投影大致为椭圆形，该椭圆形的长直径为10μm～13μm。进一步地，凸起结构在玻璃基材上的正投影的长直径为12μm～13μm。
步骤S300：蚀刻经抛光的玻璃基材上的凸起结构，形成包括第一凸起和位于第一凸起上的第二凸起的疏水单元，制备蒙砂玻璃。其中，第二凸起的宽度为3μm～5μm，相邻两个第二凸起的中心轴线之间的距离为12μm～16μm，蒙砂玻璃的具有疏水单元的表面的整体粗糙度为1.0μm～1.2μm。
具体地，蚀刻经蒙砂处理的玻璃基材上的凸起结构，形成包括第一凸起和位于第一凸起上的第二凸起的疏水单元的步骤包括步骤S310～步骤S320：
步骤S310：在凸起结构上形成耐氢氟酸腐蚀的保护膜，制备具有保护膜的基材。
具体地，在凸起结构上形成耐氢氟酸腐蚀的保护膜的步骤包括：在凸起结构上镀耐氢氟酸腐蚀的膜层；以及根据预设图形将耐氢氟酸腐蚀的膜层经黄光蚀刻，形成耐氢氟酸腐蚀的保护膜。其中：
耐氢氟酸腐蚀的膜层的材料选自钼、铜及金中的一种。在一个可选地具体示例中，耐氢氟酸腐蚀的膜层的材料为钼。当然，在其他一些实施例中，耐氢氟酸腐蚀的膜层的材料不限于以上描述，还可以是其他材料。
在其中一个实施例中，耐氢氟酸腐蚀的膜层的厚度为300nm～500nm。进一步地，耐氢氟酸腐蚀的膜层的厚度为380nm～500nm。在一个可选地具体示例中，耐氢氟酸腐蚀的膜层的厚度为400nm。
具体地，采用磁控溅射在凸起结构上形成耐氢氟酸腐蚀的膜层。
黄光蚀刻也是一种材料表面的处理工艺。黄光蚀刻的过程主要包括：首先，在材料表面涂覆光敏物质，经曝光、显影之后，留下部分对材料表面具有保护作用的保护层；然后，采用蚀刻液对材料表面上未被保护起来的区域进行蚀刻；最后，将保护层除去，从而使材料表面形成特定的图形。
在其中一个实施例中，保护膜的形状为圆形，保护膜的直径为8μm～10μm，相邻两个凸起结构上的保护膜之间的圆心距为12μm～16μm。此时，在一个可选地具体示例中，预设图形为圆形，预设图形的直径为8μm～10μm，相邻两个凸起结构上的预设图形之间的圆心距为12μm～16μm。在另一个可选地具体示例中，预设图形的直径为3μm～5μm。通过将预设图形的直径设为8μm～10μm可以降低制备保护膜时对设备的精度要求，此时可以通过延长后续氢氟酸溶液蚀刻中的蚀刻的时间来使得保护膜的直径达到3μm～5μm。
当然，在其他实施例中，预设图形还可以是其他形状，可以根据光敏物质的性质进行选择，只要制得的保护膜的形状与氢氟酸蚀刻后的第二凸起的横截面相同即可。例如，需要制备的保护膜的形状为圆形，当光敏物质是负性光刻胶时，曝光区域的光刻胶被保留，则预设图形为圆形；若光敏物质为正性光刻胶，曝光区域的光刻胶被溶解于显影溶液中而去被除，则预设图形做相应调整即可。
在其中一个实施例中，根据预设图形将耐氢氟酸腐蚀的膜层经黄光蚀刻，形成耐氢氟酸腐蚀的保护膜的步骤包括：在耐氢氟酸腐蚀的膜层上涂覆负性光刻胶，然后根据预设图形对耐氢氟酸腐蚀的膜层上涂覆的负性光刻胶进行曝光、显影之后，留下圆形的光刻胶，然后采用蚀刻液蚀刻耐氢氟酸腐蚀的膜层，没有被光刻胶覆盖的区域被蚀刻掉，而被圆形光刻胶覆盖的区域则被保留，从而得到圆形且耐氢氟酸腐蚀的保护膜。
具体地，根据预设图形将耐氢氟酸腐蚀的膜层经黄光蚀刻，形成耐氢氟酸腐蚀的保护膜的步骤包括：在耐氢氟酸腐蚀的膜层上涂覆负性光刻胶，然后根据预设图形对耐氢氟酸腐蚀的膜层上涂覆的负性光刻胶进行曝光、显影之后，留下圆形的光刻胶，其中预设图形为多个直径为3μm～5μm的圆形，相邻两个圆形之间的圆心距为12μm～16μm；接着，采用蚀刻液蚀刻，未被光刻胶覆盖的部分被蚀刻掉，而被圆形光刻胶覆盖的部分则被保留，从而得到耐氢氟酸腐蚀且直径为3μm～5μm的圆形的保护膜。在一个可选地具体示例中，预设图形是直径为3μm、4μm或5μm的圆形，相邻两个圆形之间的圆心距为12μm、13μm、14μm、15μm或16μm。
进一步地，在刻蚀结束后，位于耐氢氟酸腐蚀且直径为3μm～5μm的圆形的保护膜上的光刻胶没有去除，通过保留在保护膜上的光刻胶的耐氢氟酸腐蚀的特点，可以进一步加强保护膜对其所覆盖的凸起结构的区域进行保护，使降低对蚀刻的时间精度的要求，提高蚀刻的良率。
步骤S320：采用氢氟酸溶液在具有保护膜的基材上蚀刻，其中，蚀刻的单面蚀刻量为20μm～25μm。
具体地，在23℃～27℃条件下，采用氢氟酸溶液在具有保护膜的基材上蚀刻；氢氟酸溶液中HF的浓度为1mol/L～3mol/L。进一步地，氢氟酸溶液中HF的浓度为1.5mol/L～2.5mol/L。
在其中一个实施例中，采用HF浓度为1mol/L的氢氟酸溶液进行蚀刻，蚀刻的时间为30min～56min。
在其中一个实施例中，在采用氢氟酸在具有保护膜的基材上蚀刻的步骤之后，还包括将保护膜去除的步骤。具体地，将采用氢氟酸在具有保护膜的基材上蚀刻之后形成有第二凸起的玻璃基材浸泡在包含磷酸、醋酸钠、硝酸和聚氧乙烯烷基苯基醚的蚀刻溶液中，以除去保护膜。进一步地，蚀刻液中，各成分质量百分比为：磷酸60％～80％，硝酸1％～10％，醋酸钠1％～10％，聚氧乙烯烷基苯基醚0.1％～0.5％，水10％～30％。当然，在一些实施例中，在采用氢氟酸溶液在具有保护膜的基材上蚀刻保护膜的步骤中，若保护膜已经去除，则去除保护膜的步骤可以省略。
可以理解的是，在一些实施例中，在凸起结构上形成耐氢氟酸腐蚀的保护膜的步骤可以省略。当在凸起结构上形成耐氢氟酸腐蚀的保护膜省略时，可以直接在凸起结构上涂覆负性光刻胶，然后根据预设图形对耐氢氟酸腐蚀的膜层上涂覆的负性光刻胶进行曝光、显影之后，留下圆形的光刻胶，利用覆盖在凸起结构上的光刻胶的耐氢氟酸腐蚀的特点，使被光刻胶覆盖的区域不容易被后续的氢氟酸腐蚀，而没有被光刻胶覆盖的区域则被氢氟酸腐蚀，进而在凸起结构上形成圆柱状的第二凸起。
上述蒙砂玻璃的制备方法至少具有以下优点：
(1)通过对玻璃基材进行蒙砂处理，使得玻璃基材的表面形成了多个凸起结构，然后对各凸起结构进行蚀刻，从而形成包括第一凸起和位于第一凸起上的第二凸起组成的疏水单元，其中，第二凸起的宽度为3μm～5μm，相邻两个第二凸起的中心轴线之间的距离为12μm～16μm，蒙砂玻璃的具有疏水单元的表面的整体粗糙度为1.0μm～1.2μm，经蒙砂处理的玻璃基材的粗糙度为0.29μm～0.40μm；通过上述设置，使得制备蒙砂玻璃具有类似荷叶表面的微结构，具有良好的疏水性能。并且，采用上述蒙砂玻璃的制备方法制备蒙砂玻璃并非采用传统的在玻璃基材上镀膜或涂层的方式，使其具有疏水性，而是直接对玻璃进行蒙砂处理后进行蚀刻，从而在玻璃表面形成类似于荷叶表面的微观结构，避免了疏水膜层与基底部之间的结合性差而导致的疏水自清洁效果持续时间短的问题。
(2)对蒙砂处理之后的玻璃基材进行抛光处理，使得玻璃基材的透光率增加、凸起结构的均匀性更好，从而制得的蒙砂玻璃透光性更好，疏水效果更佳。
具体实施例
以下结合具体实施例进行详细说明。以下实施例如未特殊说明，则不包括除不可避免的杂质外的其他组分。实施例中采用药物和仪器如非特别说明，均为本领域常规选择。实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规条件，例如文献、书本中所述的条件或者生产厂家推荐的方法实现。
实施例1
(1)蒙砂处理：在33℃条件下，使用刀流的方式对玻璃基材(康宁玻璃)进行蒙砂处理30s，以使蒙砂剂与玻璃基材的表面进行反应，其中，蒙砂液为佛山市精尔美玻璃材料有限公司KN-01型号的蒙砂粉与水混合而成，蒙砂粉与水的比例按照蒙砂粉的产品说明书进行。然后，使用清水将蒙砂处理的玻璃基材清洗干净并干燥，使用178-560-01DC型号的粗糙度仪测得蒙砂处理后的玻璃的粗糙度为0.4μm。接着采用HF质量百分含量为5％的氢氟酸溶液对干燥后的玻璃基材进行化学抛光，化学抛光量为60μm；接着，采用NaOH的质量百分含量为5％的碱液及清水依次清洗并干燥，得到具有粗糙面的基材。接着，使用178-560-01DC型号的粗糙度仪测得经过抛光后的蒙砂玻璃的粗糙面的粗糙度为0.25μm。
(2)采用溅射镀膜方法在步骤(1)得到的具有粗糙面的基础上镀400nm的钼膜，得到具有钼膜的玻璃基材。
(3)向步骤(2)的钼膜涂覆1.8μm的负性光刻胶，然后根据预设圆形对钼膜上涂覆的负性光刻胶进行曝光、显影之后，留下圆形的光刻胶，其中预设图形为多个间隔的直径为8μm的圆形，相邻两个圆形之间的圆心距为15μm。然后，采用蚀刻液蚀刻掉没有被光刻胶覆盖的钼膜，得到直径为8μm的圆形且耐氢氟酸腐蚀的钼膜，保留在钼膜上的光刻胶，制备具有保护膜的玻璃基材。
(4)在26℃条件下，使用HF浓度为1mol/L的氢氟酸溶液蚀刻步骤(3)得到的具有保护膜的基材30min，单面蚀刻量为23μm。接着用NaOH的质量百分含量为5％的碱液及清水清洗并干燥，制得具有疏水单元的蒙砂玻璃。
(5)使用178-560-01DC型号的粗糙度仪测得步骤(4)蒙砂玻璃具有疏水单元的表面的整体粗糙度为1.1μm。
(6)采用扫描电镜对步骤(4)制得的蒙砂玻璃拍照，结果如图3所示。图3中的“D”表示直径，单位为mm，例如，D：0.0130指该圆的直径为0.0130mm。
实施例2
(1)蒙砂处理：在33℃条件下，使用刀流的方式对玻璃基材(康宁玻璃)进行蒙砂处理26s，以使蒙砂剂与玻璃基材的表面进行反应，其中，蒙砂液为佛山市精尔美玻璃材料有限公司KN-01型号的蒙砂粉与水混合而成。然后，使用清水将蒙砂处理的玻璃基材清洗干净并干燥，使用178-560-01DC型号的粗糙度仪测得蒙砂玻璃的粗糙度为0.35μm；接着采用HF质量百分含量为5％的氢氟酸溶液对干燥后的玻璃基材进行化学抛光，化学抛光量为60μm；接着，采用NaOH的质量百分含量为5％的碱液及清水清洗并干燥，得到具有粗糙面的基材。接着，使用178-560-01DC型号的粗糙度仪,测得蒙砂玻璃的粗糙度为0.22μm。
(2)采用溅射镀膜方法在步骤(1)得到的具有粗糙面的基础上镀400nm的钼膜，得到具有钼膜的玻璃基材。
(3)向步骤(2)的钼膜涂覆1.8μm的负性光刻胶，然后根据预设圆形对钼膜上涂覆的负性光刻胶进行曝光、显影之后，留下圆形的光刻胶，其中预设图形为多个间隔的直径为8μm的圆形，相邻两个圆形之间的圆心距为15μm。然后，采用蚀刻液蚀刻掉没有被光刻胶覆盖的钼膜，得到直径为8μm的圆形且耐氢氟酸腐蚀的钼膜，保留在钼膜上的光刻胶，制备具有保护膜的玻璃基材。
(4)在26℃条件下，使用HF浓度为1mol/L的氢氟酸溶液蚀刻步骤(3)得到的具有保护膜的基材30min，单面蚀刻量为23μm。接着用NaOH的质量百分含量为5％的碱液及清水清洗并干燥，制得具有疏水单元的蒙砂玻璃。
(5)使用178-560-01DC型号的粗糙度仪测得蒙砂玻璃具有疏水单元的表面的整体粗糙度为1.05μm。
实施例3
(1)蒙砂处理：在33℃条件下，使用刀流的方式对玻璃基材(康宁玻璃)进行蒙砂处理22s，以使蒙砂剂与玻璃基材的表面进行反应，其中，蒙砂液为佛山市精尔美玻璃材料有限公司KN-01型号的蒙砂粉与水混合而成。然后，使用清水将蒙砂处理的玻璃基材清洗干净并干燥，使用178-560-01DC型号的粗糙度仪测得蒙砂玻璃的粗糙度为0.29μm；接着采用HF质量百分含量为5％的氢氟酸溶液对干燥后的玻璃基材进行化学抛光，化学抛光量为60μm；接着，采用NaOH的质量百分含量为5％的碱液及清水清洗并干燥，得到具有粗糙面的基材。接着，使用178-560-01DC型号的粗糙度仪,测得蒙砂玻璃的粗糙度为0.18μm。
(2)采用溅射镀膜方法在步骤(1)得到的具有粗糙面的基础上镀400nm的钼膜，得到具有钼膜的玻璃基材。
(3)向步骤(2)的钼膜涂覆1.8μm的负性光刻胶，然后根据预设圆形对钼膜上涂覆的负性光刻胶进行曝光、显影之后，留下圆形的光刻胶，其中预设图形为多个间隔的直径为8μm的圆形，相邻两个圆形之间的圆心距为15μm。然后，采用蚀刻液蚀刻掉没有被光刻胶覆盖的钼膜，得到直径为8μm的圆形且耐氢氟酸腐蚀的钼膜，保留在钼膜上的光刻胶，制备具有保护膜的玻璃基材。
(4)在26℃条件下，使用HF浓度为1mol/L的氢氟酸溶液蚀刻步骤(3)得到的具有保护膜的基材30min，单面蚀刻量为23μm。接着用NaOH的质量百分含量为5％的碱液及清水清洗并干燥，制得具有疏水单元的蒙砂玻璃。
(5)使用178-560-01DC型号的粗糙度仪,测得蒙砂玻璃具有疏水单元的表面的整体粗糙度为1.01μm。
对比例1
对比例1的蒙砂玻璃的制备方法大致与实施例1相同，其他不同在于，对比例1的蒙砂处理如下：
在32℃条件下，使用刀流的方式对玻璃基材(康宁玻璃)进行蒙砂处理26s，以使蒙砂剂与玻璃基材的表面进行反应，其中，蒙砂液为佛山市精尔美玻璃材料有限公司KN-01型号的蒙砂粉与水混合而成。然后，使用清水将蒙砂处理的玻璃基材清洗干净并干燥；接着采用HF质量百分含量为5％的氢氟酸溶液对干燥后的玻璃基材进行化学抛光，化学抛光量为30μm；接着，采用NaOH的质量百分含量为5％的碱液及清水清洗并干燥，得到具有粗糙面的基材。接着，使用178-560-01DC型号的粗糙度仪测得蒙砂玻璃的粗糙度为0.43μm。
采用扫描电镜对实施例1制得的得蒙砂玻璃拍照，结果如图4所示。图4中的“D”表示直径，单位为mm。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种蒙砂玻璃，其特征在于，所述蒙砂玻璃是由玻璃基材经蒙砂处理和抛光后蚀刻得到的，所述蒙砂玻璃包括基底部和位于所述基底部上的多个疏水单元，各所述疏水单元包括第一凸起和第二凸起，所述第一凸起位于所述基底部的表面上，所述第二凸起位于所述第一凸起上，所述第二凸起的宽度为3μm～5μm，相邻两个所述第二凸起的中心轴线之间的距离为12μm～16μm，经蒙砂处理的玻璃基材的粗糙度为0.29μm～0.40μm；经抛光后的玻璃基材的粗糙度为0.18μm～0.25μm，所述蒙砂玻璃的具有所述疏水单元的表面的整体粗糙度为1.0μm～1.2μm。
2.根据权利要求1所述的蒙砂玻璃，其特征在于，所述第二凸起为柱状；优选地，所述第二凸起为圆柱状；及/或，所述第二凸起的高度为8μm～11μm。
3.一种蒙砂玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
对玻璃基材进行蒙砂处理，得到经蒙砂处理的玻璃基材，其中，经蒙砂处理的玻璃基材的粗糙度为0.29μm～0.40μm；
将所述经蒙砂处理的玻璃基材进行抛光，得到经抛光的玻璃基材，其中，所述经抛光的玻璃基材的粗糙度为0.18μm～0.25μm；及
蚀刻所述经抛光的玻璃基材，形成包括第一凸起和位于所述第一凸起上的第二凸起的疏水单元，制备蒙砂玻璃，其中，所述第二凸起的宽度为3μm～5μm，相邻两个所述第二凸起的中心轴线之间的距离为12μm～16μm，所述蒙砂玻璃的具有疏水单元的表面的整体粗糙度为1.0μm～1.2μm。
4.根据权利要求3所述的蒙砂玻璃的制备方法，其特征在于，所述经抛光的玻璃基材上具有多个凸起结构，蚀刻所述经抛光的玻璃基材，形成包括第一凸起和位于所述第一凸起上的第二凸起的疏水单元的步骤包括：
在所述凸起结构上形成耐氢氟酸腐蚀的保护膜，制备具有保护膜的基材，其中，所述保护膜的形状为圆形，所述保护膜的直径为8μm～10μm，相邻两个所述凸起结构上的保护膜之间的圆心距为12μm～16μm；及
采用氢氟酸溶液蚀刻所述具有保护膜的基材，其中，所述蚀刻的单面蚀刻量为20μm～25μm。
5.根据权利要求4所述的蒙砂玻璃的制备方法，其特征在于，所述在所述凸起结构上形成耐氢氟酸腐蚀的保护膜的步骤包括：
在所述凸起结构上镀耐氢氟酸腐蚀的膜层；及
根据预设图形将所述耐氢氟酸腐蚀的膜层经黄光蚀刻，形成所述耐氢氟酸腐蚀的保护膜，其中，所述预设图形为多个直径为8μm～10μm的圆形，相邻两个圆形之间的圆心距为12μm～16μm。
6.根据权利要求4所述的蒙砂玻璃的制备方法，其特征在于，所述保护膜的材料选自钼、铜及金中的一种。
7.根据权利要求4所述的蒙砂玻璃的制备方法，其特征在于，所述氢氟酸溶液中HF的浓度为1mol/L～3mol/L。
8.根据权利要求4～7任一项所述的蒙砂玻璃的制备方法，其特征在于，在所述采用氢氟酸溶液蚀刻所述具有保护膜的基材的步骤之后，还包括将所述保护膜去除的步骤。
9.根据权利要求3所述的蒙砂玻璃的制备方法，其特征在于，所述蒙砂处理采用的蒙砂剂为KN-01型蒙砂粉，所述蒙砂处理的时间为20s～30s，所述蒙砂处理的温度为31℃～35℃。
10.根据权利要求3所述的蒙砂玻璃的制备方法，其特征在于，所述抛光为化学抛光，所述化学抛光的抛光量为55μm～95μm。
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