CN112533756A - 同时发生的表面改性及其制备方法 - Google Patents

Abstract

描述了用于通过表面改性材料改性基板的方法，该表面改性材料包括在基板表面上沉积的转换层和位于转换层之上的沉积层。该方法包括转换步骤和沉积步骤，这些步骤在没有中间处理步骤的情况下发生在包括金属和有机物质的工艺流体中。

Description

同时发生的表面改性及其制备方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年6月28日提交的美国临时申请No.62/691,217的优先权，其全部内容通过引用合并本文中。

技术领域

本发明提供了用于表面的改性的方法和成分，特别是用于改进的热传递，以及用于利用一个或多个工艺步骤进行表面改性的其他应用。应用包括耐腐蚀、喷涂、表面修整和粘合。

背景技术

表面改性对于各种应用是有用的且有益的。转换层可用于更改表面性质并且提供与基板的强相互作用。沉积层可以用于提供功能性益处，诸如改进或更改的粘合、光学、电学和/或物理性质。利用转换层和沉积层的组合的复合材料可以具有来自层中的每一个和来自层的组合的有益性质。复合表面改性的处理要求可以需要漂洗和清洁操作的多个步骤以及过多废料。存在对用于沉积密集的转换层和较低密度结构层的简单工艺的需求。还需要可以用于在单个工艺槽和/或单个工艺步骤中生成多个表面改性的工艺。

发明内容

一方面，表面改性配备为包括基板上的转换层和沉积层或由基板上的转换层和沉积层构成，其中转换层在基板与沉积层之间。例如，转换层的厚度可以小于约50、25、10、5或2微米。例如，沉积层的厚度可以小于约50、25、10或5微米。

在一些实施例中，沉积层包括陶瓷材料。例如，陶瓷材料可以包括金属氧化物、金属氢氧化物或其组合。在一些实施例中，陶瓷材料包括过渡金属、稀土金属、铝、硅、锡和镁中的一个或多个。例如，陶瓷材料可以包括过渡金属，诸如但不限于锌、镍、铁、钴、锰、铬、银、钨、钛或铜。例如，陶瓷材料可以包括稀土金属，诸如但不限于铈、镧或钆。

在一些实施例中，沉积层是纳米结构的。沉积层可以包括或由其构成的纳米结构材料的非限制性示例提供在PCT申请No.WO2018/053452和No.WO2018/053453中，其通过引用并入本文中。在一些实施例中，该结构本质上是复合的，具有作为距基板的距离的函数的不同性质。在一些实施例中，沉积层不包括粘合剂或树脂。在一些实施例中，沉积层和/或转换层包括质量上小于约5％的碳。在一些实施例中，沉积层和/或转换层是多晶的。

在一些实施例中，基板包括但不限于以下中的一个或多个：铝、铝合金、铁、铁合金、碳钢、不锈钢、镀锌钢、铜、铜合金、锌合金、钛和/或钛合金。在一些实施例中，基板包括一个或多个合金，诸如铝合金或铁合金。

在一些实施例中，转换层包括陶瓷材料。例如，陶瓷材料可以包括金属氧化物、金属氢氧化物或其组合。在一些实施例中，陶瓷材料包括以下中的一个或多个：过渡金属、稀土金属、铝、硅、锡、镁和铈。例如，陶瓷材料可以包括过渡金属，诸如但不限于锌、镍、铁、钴、锰、铬、银、钨、钛或铜。例如，陶瓷材料可以包括稀土金属，诸如但不限于铈、镧或钆。

在一些实施例中，转换层和沉积层包括一个或多个普通金属，诸如但不限于铝和/或镁。在一些实施例中，表面改性包括表面的附加功能化，以用于期望的用途应用。例如，功能化可以赋予一个或多个期望的功能性质，诸如但不限于润湿性调制、色彩或初始处理功能(primer functionality)。

在一些实施例中，在密集的转换层与较不密集的沉积层之间的边界上生成金属成分梯度，其可以提供有益的性质，诸如粘合力和应力消除性质。在其他实施例中，金属成分梯度可以提供有益的性质，诸如电导率或离子电导率性质。

在一些实施例中，基板材料被包括为转换层或沉积层的一部分。

在一些实施例中，转换层和/或沉积层包括掺杂物(例如，少量的金属)，可以包括掺杂物以更改转换层和/或沉积层的一个或多个关注的性质，例如，电导率或诸如色彩的光学性质。

在另一个方面，提供了用于改性表面的工艺，其中通过以下步骤来改性表面：(a)添加转换层的转换步骤；以及(b)将沉积层添加在转换层之上的沉积步骤，其中步骤(a)和(b)发生在相同的处理介质中，例如，含有至少一个金属盐和至少一个有机物质的水溶液，而在转换步骤与沉积步骤之间没有任何中间处理(包括但不限于漂洗、干燥或加热)。在一些实施例中，转换步骤和沉积步骤发生在相同处理容器中。在一些实施例中，转换步骤和沉积步骤利用相同的工艺流体，例如，包括至少一个金属盐和至少一个有机物质(例如但不限于六胺、尿素、三乙胺和/或二乙胺)的水溶液。在一些实施例中，转换步骤和沉积步骤同时发生。在一些实施例中，该工艺包括(c)在将转换层和沉积层已经沉积到基板上之后的热处理步骤。在一些实施例中，在发生转换步骤和沉积步骤的工艺流体中包括掺杂物。

在另一个方面，提供了热交换器，该热交换器包括具有本文所描述的任何表面改性的至少一个表面的改性，例如，基板上的转换层和沉积层，其中转换层在基板与沉积层之间，其中转换层、沉积层和基板包括本文所描述的任何成分和/或性质，和/或其中表面改性通过本文所描述的任何工艺来制备。

在另一个方面，提供了半导体，该半导体包括具有本文所描述的任何表面改性的至少一个表面的改性，例如，基板上的转换层和沉积层，其中转换层在基板与沉积层之间，其中转换层、沉积层和基板包括本文所描述的任何成分和/或性质，和/或其中表面改性通过本文所描述的任何工艺来制备。在一些实施例中，提供了半导体处理序列，其中上述的表面改性用于生成其他关注的半导体材料。例如，可以将半导体材料暴露于酸性溶液中以至少移除沉积层的一部分，从而得到具有期望性质的半导体。

附图说明

图1A示出了典型的工艺，其中将转换涂层施加到清洁基板上，接着进行中间处理步骤，诸如漂洗、干燥和/或加热。然后将沉积工艺(诸如阻挡涂层或喷涂)应用于转换的表面，接着进行后处理步骤，诸如漂洗、干燥或加热。

图1B示出了所公开的工艺，通过该工艺可以同时通过转换和沉积工艺改性清洁的基板，而不需要中间处理步骤。然后可以按需要实现可选的后处理步骤，诸如漂洗、干燥或加热。

图2A示出了由示例2中概述的同时发生的工艺生成的结构的横截面扫描电子显微镜(SEM)图像。如图中所示，为了图像清晰，在检查工艺期间添加稳定材料。图2B、2C和2D分别示出了氧、镁和铝的能量色散光谱(EDS)元素图。白虚线指示基板(底部)、转换层(中间)和沉积层(顶部)的过渡。

图3是能量色散X射线光谱术(EDX)线扫描，示出了示例2中所描述的同时发生的沉积结构的成分变化。铝基板示出在扫描的右侧(SEM的下部分)。外层示出了富Mg层。中央转换层部分示出了主要的AlOx层。还清楚地看到包括该设计的扩散层和梯度层。

图4示出了通过离子铣削和横截面扫描电子显微术制备的表面的横截面图像。顶层主要是含有Al的MgO沉积层。转换(中间)层主要是铝氧化物和一些镁。底层是铝基板。

具体实施方式

提供利用单个处理步骤以通过转换层和沉积层的生成来改性表面的方法。沉积层可以具有特定的形态。令人惊讶地，观察到单个处理步骤得到转换层和沉积层的形成。

定义

本文提供的数值范围包括定义范围的数字。

除非上下文明确指出，否则“一个”，“一种”和“该”包括复数引用，因此除非明确相反地指示，否则本文中在说明书和权利要求书中使用的不定冠词“一个”，“一种”和“该”都应理解为意味着“至少一个”。

在说明书和权利要求书中使用的短语“和/或”应该理解为意味着这样结合的要素中的“一者或两者”，即在某些情况下结合地存在而在其他情况下分离地存在的要素。除非明确相反地指示，否则除由“和/或”子句具体标识的要素以外，还可以可选地存在其他要素，无论与那些具体标识的要素相关还是无关。因此，作为非限制性示例，在与诸如“包括”的开放式语言结合使用时，对‘A和/或B”的引用在一个实施例中可以指代A而不是B(可选地包括除B以外的要素)；在另一个实施例中，指代B而不是A(可选地包括除A以外的要素)；在又一个实施例中，指代A和B两者(可选地包括其他要素)；等等。

当涉及诸如数量、时间持续时间等的可测量值时，本文所使用的术语“约”意味着涵盖与指定值相差±20％、±10％、±5％、±1％或±0.1％的变化，因为这样的变化适合执行所公开的方法。

术语“转换层”在本文中指代包括初始基板的部分的层。

术语“沉积层”在本文中指代基板上的层，将该层添加到基板的顶部上，诸如喷涂或涂层。它本质上是添加剂。

术语“梯度”在本文中指代跨越且邻近初级层界面(例如，基板与转换层之间的界面；转换层与沉积层之间的界面)的成分变化。

术语“煅烧”在本文中指代在空气或氧气中加热至高温的工艺。在其他控制的气氛(例如，氮气)或真空中加热通常也被认为是煅烧。

术语“掺杂物”在本文中指代包括引入到转换层或沉积层中以影响电、光或晶格应力处理性质的附加要素。典型地，少量的掺杂物材料可以具有很大的影响。

“纳米结构的”涂层指代具有小于100纳米的至少一个维度上特征的涂层成分。

术语“多晶”在本文中指代由具有变化尺寸、密度和取向的许多微晶构成的固体。

处理方法

本文提供了用于制备改性表面的处理方法。在一些实施例中，将基板(例如，清洁的基板)浸入在水溶液中，该水溶液包括例如过渡金属的至少一个金属、盐以及形成金属-有机络合物的至少有机物质。在一些实施例中，金属可以包括但不限于过渡金属(诸如但不限于锌、镍、铁、钴、锰、铬、银、钨、钛和铜)、稀土金属(诸如但不限于铈、镧或钆)、铝、硅、锡和/或镁。在一些实施例中，有机物质可以包括但不限于六亚甲基四胺(HMTA；六胺)、尿素、三乙胺和/或二乙胺。在一些实施例中，基板可以包括但不限于铝、铝合金、铁、铁合金、碳钢、不锈钢、镀锌钢、铜、铜合金、锌合金、钛和/或钛合金。

在一些实施例中，反应物(例如，金属盐、有机物质)的浓度的范围为从约10mM至约1M。例如，反应物浓度可以为以下中的任何一个：约10mM、25mM、50mM、75mM、100mM、125mM、150mM、175mM、200mM、225mM、250mM、275mM、300mM、325mM、350mM、375mM、400mM、425mM、450mM、475mM、500mM、525mM、550mM、575mM、600mM、625mM、650mM、675mM、700mM、725mM、750mM、775mM、800mM、825mM、850mM、875mM、900mM、925mM、950mM、975mM或1M，或者为以下中的任何一个：约10mM至约100mM、约50mM至约150mM、约100mM至约200mM、约150mM至约250mM、约200mM至约300mM、约250mM至约350mM、约300mM至约400mM、约350mM至约450mM、约400mM至约500mM、约450mM至约550mM、约500mM至约600mM、约550mM至约650mM、约600mM至约700mM、约650mM至约750mM、约700mM至约800mM、约750mM至约850mM、约800mM至约900mM、约850mM至约950mM、约900mM至约1M，约10mM至约250mM、约100mM至约500mM、约250mM至约750mM，约500mM至约1M。

在一些实施例中，取决于期望的沉积厚度，浸入时间范围为约5分钟至约12小时。例如，浸入时间可以是以下中的任何一个：5分钟、10分钟、30分钟、60分钟、1小时、1.5小时、2小时、2.5小时、3小时、3.5小时、4小时、4.5小时、5小时、5.5小时、6小时、6.5小时、7小时、7.5小时、8小时、8.5小时、9小时、9.5小时、10小时、10.5小时、11小时、11.5小时、或12小时，或者以下中的任何一个：约5分钟至约30分钟、约10分钟至约60分钟、约30分钟至约60分钟、约30分钟至约1.5小时、约1小时至约2小时、约1.5小时至约2.5小时、约2小时至约3小时、约2.5小时至约3.5小时、约3小时至约4小时、约3.5小时至约4.5小时、约4小时至约5小时、约4.5小时至约5.5小时、约5小时至约6小时、约5.5小时至约6.5小时、约6小时至约7小时、约6.5小时至约7.5小时、约7小时至约8小时、约7.5小时至约8.5小时、约8小时至约9小时、约8.5小时至约9.5小时、约9小时至约10小时、约9.5小时至约10.5小时、约10小时至约11小时、约10.5小时至约11.5小时、约11小时至约12小时、约5分钟至约30分钟、约10分钟至约1小时、约1小时至约3小时、约2小时至约5小时、约1小时至约5小时、约2小时至约10小时、约5小时至约10小时、约5小时至约12小时、约7至约9小时、或约8小时至约12小时。

在一些实施例中，将基板浸入水溶液期间的温度为约50℃至约90℃。例如，温度可以是以下中的任何一个：约50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃或90℃，或者是以下中的任何一个：约50℃至约60℃、约55℃至约65℃、约60℃至约70℃、约65℃至约75℃、约70℃至约80℃、约75℃至约85℃、约80℃至约90℃、约50℃至约70℃、约60℃至约80℃、约70℃至约90℃、约50℃至约75℃、约75℃至约90℃、约50℃至约80℃、约60℃至约90℃或约50℃至约80℃。

然后可以从溶液中移除基板，并对其进行漂洗并且干燥，例如，空气干燥。

在一些实施例中，然后例如以从200℃至600℃的范围的温度煅烧涂覆的基板达从5分钟至48小时范围的持续时间。例如，温度可以是以下中的任何一个：约200℃、250℃、300℃、350℃、400℃、450℃、500℃、550℃或600℃，或者以下中的任何一个：约200℃至约300℃、约250℃至约350℃、约300℃至约400℃、约350℃至约450℃、约400℃至约500℃、约450℃至约550℃、约500℃至约600℃、约200℃至约400℃、约300℃至约500℃、约400℃至约600℃、约200℃至约500℃、或约300℃至约600℃。例如，持续时间可以是以下中的任何一个：约5分钟至约5分钟、10分钟、30分钟、60分钟、1小时、2小时、5小时、10小时、15小时、20小时、25小时、30小时、35小时、40小时、45小时或48小时，或者是以下中的任何一个：约5分钟至约30分钟、约10分钟至约60分钟、约30分钟至约60分钟、约30分钟至约1.5小时、约1小时至约5小时、约3小时至约10小时、约5小时至约15小时、约10小时至约20小时、约15小时至约25小时、约20小时至约30小时、约35小时至约45小时、约40小时至约48小时、约1小时至约10小时、约5小时至约25小时、约10小时至约30小时、约15小时至约30小时、约20小时至约35小时、约30小时至40小时、或35小时至48小时。

得到的材料是具有特别有用的形态的转换层和沉积层的复合物。在一些实施例中，得到的材料包括纳米结构形态。

在一些实施例中，转换层和/或沉积层包括掺杂物。如上所述，掺杂物(例如，具有比作为转换层和/或沉积层的成分的主要贡献者的金属更小浓度的金属)可被包括在含有金属盐和有机物质的水溶液中，或者基板可以参与反应并且将掺杂物贡献到转换层和/或沉积层中。例如，掺杂物可以包括但不限于铈、镧、钆、锌、镍、铁、钴、锰、铬、银、钨、钛或铜。掺杂物可以为表面改性提供期望的电、光学和/或应力处理性质。这样的掺杂的表面改性材料可以可用于诸如半导体或电极的应用中，或用于消除晶格应力。在一些实施例中，掺杂物提供带隙以用于导电性、诸如色彩化的光学性质、或者在晶格间隔中伸展或拉伸，使得在基板与转换层之间或在转换层与沉积层之间的界面上承载较小应力。

本文所述的同时发生的处理方法被设计为利用基板与形成溶液的金属-有机络合物的反应性来生成包括内转换层和外沉积层或由内转换层和外沉积层构成的复合结构。时间、温度、pH、溶液成分和得到的热处理步骤都会影响得到的复合结构的特性。

本文中提供了若干处理示例。可以例示的是，在存在金属-有机配合物的情况下，在初始同时发生的处理阶段期间，生成得到的结构。在金属-有机络合物存在含量不足的情况下，则没有生成沉积层(＞1μm，例如，多达20mm)。

这些结果经由通过能量色散X射线光谱术(EDX)线扫描对得到材料的分析来证实。如示例2和图3中所述，这些扫描示出在同时发生的沉积结构上的成分变化。铝基板被示出在扫描的右侧(SEM的下部分)。中央转换层部分显示主要AlOx的层，但是转换层的一般成分将由基板和基板反应性以及处理溶液特性限定。外层被示出为富Mg层，该层也由处理溶液限定。显然地，可以使用不同的基板、工艺条件和溶液成分来实现转换层和外层的成分。

同时发生的方法的另一个明显的优点是在基板与转换层之间以及转换层与沉积层之间生成梯度。这些梯度使诸如热膨胀失配应力的界面应力最小化。这些梯度还可以贡献于得到的膜的光学或电学性质，诸如电导率、离子电导率或热导率。

以下示例旨在说明而非限制本发明。

示例

示例1

将清洁的基板浸入在水溶液中，该水溶液包括形成金属-有机络合物的有机组分、至少一个过渡金属和盐。反应物的浓度范围为约10mM至约1M，并且浸入时间的范围为约5分钟至约12小时，这取决于期望的沉积厚度。得到的材料是具有特别有用的形态的转换层和沉积层的复合物。得到的层是陶瓷的。

例如，将铝基板浸入在具有浓度为50mM的硝酸锌作为过渡金属盐和浓度为25mM至50mM且温度为90℃的六胺的溶液中达2小时的持续时间。然后将基板从溶液中移除，对其进行漂洗和空气干燥。然后以200℃至600℃范围的温度煅烧涂覆的基板达5分钟至48小时范围的持续时间。例如，以550℃的温度煅烧涂层达24小时的持续时间。这得到含有锌的表面上的转换层和含有铝的锌氧化物的同时沉积物。

可选地，然后将表面浸入在pH为1至4的稀酸性溶液中达从1分钟至24小时范围的持续时间。例如，将基板浸入pH 3的酸性溶液中达24小时。

上面概述的可选工艺得到包括曝光转换层中的至少一部分的材料。

示例2

使用标准的腐蚀性蚀刻和酸脱氧预清洁程序来清洁铝面板材料，以移除自然氧化物和表面粗糙度。

将铝基板浸入在具有作为金属盐的主要的硝酸镁以及作为络合剂的六胺(各自浓度为约50-100mM且温度为70-85℃)的水溶液中达90分钟的持续时间。约束基板并且循环溶液。然后将基板从溶液中移除，对其漂洗并且空气干燥。然后以400℃的温度煅烧涂覆的基板达1小时的持续时间。

通过聚焦离子束(FIB)/SEM技术分析得到的结构，从而观察到邻近基板的厚度为1-5μm的紧凑层和5-10μm的总层厚度。铝基板的界面是可容易观察的。

FIB/SEM分析示出三个不同的层——i)主要包括MgO和一些铝的沉积外层；ii)主要包括铝氧化物和一些镁的转换层；以及iii)铝基板。

图2A-2D示出了得到的结构的氧、镁和铝的扫描电子显微图以及能量色散X射线光谱(EDS)元素图。图3示出了在基板的深度上的EDS线扫描，指示在沉积层与转换层之间以及在转换层与基板之间存在梯度

示例3

使用标准的腐蚀性蚀刻和酸脱氧来清洁铝面板材料，以移除自然氧化物和表面粗糙度。

将铝基板浸入在具有作为金属盐的主要的硝酸镁以及作为络合剂的六胺(各自浓度为约50-100mM且温度为70-85℃)的水溶液中达15分钟的持续时间。约束基板并且循环溶液。然后将基板从溶液中移除，对其漂洗并且空气干燥。然后以400℃的温度煅烧涂覆的基板达1小时的持续时间。

然后将基板再浸入到溶液中达附加的90分钟，然后将其从溶液中移除，漂洗并且空气干燥。然后以400℃的温度煅烧涂覆的基板达1小时的持续时间。

通过聚焦离子束/扫描电子显微术(FIB/SEM)技术来分析得到结构，从而观察到邻近基板的厚度为1-7μm的紧凑层和5-10μm的总层厚度。铝基板的界面是可容易观察的。结果在图4中示出。

示例4

使用标准的腐蚀性蚀刻和酸脱氧来清洁铝面板材料，以移除自然氧化物和表面粗糙度。最初将清洁的基板浸入在水溶液中在3-4的酸性pH下达15分钟的持续时间，该水溶液在不存在络合剂(有机材料)的情况下主要包括作为金属盐的的硝酸镁、硝酸锰或硝酸铈(浓度为约50-100mM且温度为70-85℃)。约束基板并且循环溶液。然后将基板从溶液中移除，漂洗并且空气干燥。然后以400℃的温度煅烧涂覆的基板达1小时的持续时间。

得到的结构不含有任何可观察的沉积层厚度。

示例5

使用标准的腐蚀性蚀刻和酸脱氧来清洁一系列铝面板，以移除自然氧化物和表面粗糙度。

将每个铝基板浸入在水溶液中达30-120分钟的持续时间，该水溶液主要含有作为金属盐的硝酸锰、硫酸镍、硝酸铈或硝酸钴以及作为络合剂的六胺(各自浓度为约25-100mM、使用酸或碱控制pH而确保每个金属的溶解度，以及温度为70-85℃)。在各个情况下，约束基板并且循环溶液。然后将每个基板从溶液中移除，对其漂洗并且空气干燥。然后以400℃的温度煅烧涂覆的基板达1小时的持续时间。

通过视觉观察和光学显微术分析得到的结构来估计层厚度，从而观察到总层厚度为5-10μm。

尽管出于清楚理解的目的通过图示和示例已经详细地描述了前述发明，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以实践某些改变和修改，所述范围被界定在所附的权利要求书中。因此，说明书不应被解释为限制本发明的范围。

Claims (42)

1.一种表面改性，所述表面改性由基板上的转换层和沉积层构成，其中，所述转换层位于所述基板与所述沉积层之间。

2.根据权利要求1所述的表面改性，其中，所述转换层包括小于约10微米的厚度。

3.根据权利要求1所述的表面改性，其中，所述转换层包括小于约5微米的厚度。

4.根据权利要求1所述的表面改性，其中，所述转换层包括小于约2微米的厚度。

5.根据权利要求1所述的表面改性，其中，所述沉积层包括小于50微米的厚度。

6.根据权利要求1所述的表面改性，其中，所述沉积层包括小于25微米的厚度。

7.根据权利要求1所述的表面改性，其中，所述沉积层包括小于10微米的厚度。

8.根据权利要求1所述的表面改性，其中，所述沉积层包括小于5微米的厚度。

9.根据权利要求1所述的表面改性，其中，所述沉积层包括陶瓷材料。

10.根据权利要求9所述的表面改性，其中，所述陶瓷材料包括金属氧化物、金属氢氧化物或其组合。

11.根据权利要求10所述的表面改性，其中，所述陶瓷材料包括过渡金属、稀土金属、铝、硅、锡和镁中的一个或多个。

12.根据权利要求11所述的表面改性材料，其中，所述陶瓷材料包括选自锌、镍、铁、钴、锰、铬、银、钨、钛和铜的过渡金属。

13.根据权利要求11所述的表面改性材料，其中，所述陶瓷材料包括选自铈、镧和钆的稀土金属。

14.根据权利要求1所述的表面改性，其中，所述沉积层是纳米结构的。

15.根据权利要求1所述的表面改性，其中，所述沉积层不包括粘合剂或树脂。

16.根据权利要求1所述的表面改性，其中，所述沉积层包括质量上小于约5％的碳。

17.根据权利要求1所述的表面改性，其中，所述沉积层是多晶的。

18.根据权利要求1所述的表面改性，其中，所述基板包括铝、铝合金、铁、铁合金、碳钢、不锈钢、镀锌钢、铜、铜合金、锌合金、钛、钛合金中的一个或多个。

19.根据权利要求14所述的表面改性，其中，所述基板包括铝合金和/或铁合金。

20.根据权利要求19所述的表面改性，其中，所述基板包括一个或多个铝合金。

21.根据权利要求所述的表面改性，其中，所述转换层包括陶瓷材料。

22.根据权利要求21所述的表面改性，其中，所述陶瓷材料包括金属氧化物、金属氢氧化物或其组合。

23.根据权利要求22所述的表面改性，其中，所述陶瓷材料包括过渡金属、稀土金属、铝、硅、锡和镁中的一个或多个。

24.根据权利要求23所述的表面改性材料，其中，所述陶瓷材料包括选自锌、镍、铁、钴、锰、铬、银、钨、钛和铜的过渡金属。

25.根据权利要求23所述的表面改性材料，其中，所述陶瓷材料包括选自铈、镧和钆的稀土金属。

26.根据权利要求1所述的表面改性，其中，所述转换层和所述沉积层共同包括一个或多个金属。

27.根据权利要求1所述的表面改性，其中，所述表面改性包括提供一个或多个附加的功能性质的附加的表面功能化。

28.根据权利要求27所述的表面改性，其中，所述一个或多个附加功能性质选自润湿性调制、色彩和初始处理表面。

29.根据权利要求1所述的表面改性，其中，所述基板包括的金属也包括在所述转换层和/或所述沉积层中。

30.根据权利要求1所述的表面改性，其中，所述表面改性还包括在所述转换层与所述沉积层之间的梯度。

31.一种热交换器，包括在至少一个表面上的根据权利要求1-30中任一项的表面改性。

32.一种改性表面的工艺，所述工艺包括：(a)将转换层沉积在所述表面上的转换步骤；以及(b)将沉积层沉积在所述转换层上的沉积步骤，其中所述工艺不包括(a)与(b)之间的任何中间处理。

33.根据权利要求32所述的工艺，其中，所述工艺不包括(a)与(b)之间的漂洗、干燥和/或加热。

34.根据权利要求32所述的工艺，其中，步骤(a)和(b)在相同处理容器中发生。

35.根据权利要求32-34中任一项所述的工艺，其中，步骤(a)和(b)利用相同的工艺流体发生。

36.根据权利要求35所述的工艺，其中，所述工艺流体是包括至少一个金属盐和至少一个有机物质的水溶液。

37.根据权利要求36所述的工艺，其中，所述有机物质选自六胺、尿素、三乙胺和/或二乙胺。

38.根据权利要求35所述的工艺，其中，所述转换步骤和沉积步骤同时发生。

39.根据权利要求1至30中任一项所述的表面改性，其中，所述基板包括的金属也作为掺杂物包括在所述沉积层中。

40.一种半导体表面，包括根据权利要求1-30和39中任一项所述的表面改性。

41.一种制造半导体表面的工艺，所述工艺包括通过移除所述沉积层的全部或部分以分别暴露所述转换层的全部或部分来改性根据权利要求40所述的半导体表面。

42.根据权利要求41所述的工艺，包括将所述半导体表面暴露于酸性溶液中以移除所述沉积层的全部或部分。

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