CN115558918A - 一种生长于碳素钢表面的微纳点阵二氧化硅及其生长方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生长于碳素钢表面的微纳点阵二氧化硅及其生长方法，该生长于碳素钢表面的微纳点阵二氧化硅的阵点直径为2μm～25μm，阵点高度为0.5μm～1μm，其生长方法包括：步骤一、以正硅酸乙酯、无水乙醇、乙酰丙酮和己烷为主要原料，配制二氧化硅感光溶胶；步骤二、通过超声冷喷，将二氧化硅感光溶胶喷涂于碳素钢表面，干燥，空冷，放置掩模板，紫外曝光，溶洗，烧制，完成在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅涂层。本发明利用碳素钢表面二氧化硅微纳点阵结构所特有的超疏水性能形成涂层，通过二氧化硅自身的抗腐蚀稳定性，实现微纳点阵二氧化硅与碳素钢的高强度结合，避免腐蚀介质与碳素钢接触，赋予碳素钢高的防腐蚀性能。
Description
技术领域
本发明属于防腐技术技术领域，具体涉及一种生长于碳素钢表面的微纳点阵二氧化硅及其生长方法。
背景技术
SiO2是一种稳定、无毒且无污染的无机非金属材料，具有较好的化学稳定性，可作为抗蚀涂层应用在金属防腐领域。
长期以来，20钢在热力管道建设中占有重要地位，但是，埋在地下的20钢由于受到潮湿环境等的影响极易生锈，因热力管道爆裂的安全事故时有发生。
目前，可采取的防腐方法主要包括：包覆聚氨酯等有机涂层、阴极保护(包括牺牲阳极和阴极电流保护)及表面处理技术(包括各种无机涂层)等。其中，表面处理技术是一种高效且无需频繁维护的防护手段，可有效避免了有机涂层老化、频繁更换阳极、能耗严重等问题，目前已经成为钢材防腐的主要措施之一。
当前金属表面防腐处理技术主要采用热喷涂方法在金属表面喷镀一层耐蚀金属或无机材料，但这种方法获得的涂层无法避免腐蚀介质的侵蚀，长期使用中难以保证防腐效果。
提供一种自身具有较优的耐蚀属性、与基板结合牢固，而且还能有效阻止腐蚀介质与被保护基体接触的涂层，是解决以上问题的关键途径之一。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种生长于碳素钢表面的微纳点阵二氧化硅及其生长方法。本发明的该生长于碳素钢表面的微纳点阵二氧化硅，充分利用碳素钢表面二氧化硅微纳点阵结构所特有的超疏水性能形成涂层，通过二氧化硅自身的抗腐蚀稳定性，实现微纳点阵二氧化硅与碳素钢的高强度结合，避免腐蚀介质与碳素钢接触，赋予碳素钢高的防腐蚀性能。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种生长于碳素钢表面的微纳点阵二氧化硅，其特征在于，所述微纳点阵二氧化硅的阵点直径为2μm～25μm，阵点高度为0.5μm～1μm。
本发明还提供一种在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅的方法，其特征在于，包括：
步骤一、提供二氧化硅感光溶胶，具体包括：
步骤101、将正硅酸乙酯置于无水乙醇中，得到体系A；
步骤102、向所述体系A中加入去离子水，得到体系B；
步骤103、向所述体系B中加入氨水，使体系的pH达到10～11，得到体系C；
步骤104、离心分离所述体系C，得到颗粒物，将所述颗粒物用乙醇清洗后于室温下放置2h～3h；
步骤105、将放置后颗粒物置于乙酰丙酮和己烷混合溶液中，室温条件下磁力搅拌2h～3h，得到二氧化硅感光溶胶；
步骤二、利用二氧化硅感光溶胶在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅，具体包括：
步骤201、将碳素钢经去油污和超声清洗处理；
步骤202、通过超声冷喷，将所述二氧化硅感光溶胶喷涂于超声清洗后碳素钢表面，得到覆有感光薄膜的碳素钢；
步骤203、干燥覆有感光薄膜的碳素钢，将干燥后覆有感光薄膜的碳素钢空冷至室温，得到覆有感光凝胶的碳素钢；
步骤204、在所述覆有感光凝胶的碳素钢上放置掩模板，将放置有掩模板的碳素钢于紫外灯下曝光10min～30min；
步骤205、将曝光后的碳素钢置于溶洗剂中溶洗，以去除未曝光区域的感光凝胶；
步骤206、将溶洗后碳素钢于400℃～450℃的真空环境中烧制15min～20min，完成在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅涂层。
上述的在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅的方法，其特征在于，步骤101中，所述无水乙醇的物质的量为正硅酸乙酯物质的量的15倍～20倍。
上述的在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅的方法，其特征在于，步骤102中，所述去离子水的物质的量为步骤101正硅酸乙酯物质的量的1倍～2倍。
上述的在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅的方法，其特征在于，步骤103中，所述氨水的质量百分含量为10％～25％。
上述的在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅的方法，其特征在于，步骤105中，所述乙酰丙酮和己烷混合溶液中乙酰丙酮的物质的量为步骤101正硅酸乙酯物质的量的6倍～10倍，己烷的物质的量为步骤101正硅酸乙酯物质的量的15倍～20倍。
上述的在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅的方法，其特征在于，步骤202所述超声冷喷的喷涂时间为50s～70s。
上述的在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅的方法，其特征在于，步骤203中，干燥的温度为80℃～90℃，时间为10min～20min。
上述的在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅的方法，其特征在于，步骤205中，所述溶洗剂为无水乙醇和正丁醇的混合溶液，所述无水乙醇的物质的量为正丁醇的物质的量的0.5倍～4倍，所述溶洗时间为10s～20s。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明提供一种生长于碳素钢表面的微纳点阵二氧化硅，充分利用碳素钢表面二氧化硅微纳点阵结构所特有的超疏水性能形成涂层，通过二氧化硅自身的抗腐蚀稳定性，实现微纳点阵二氧化硅与碳素钢的高强度结合，避免腐蚀介质与碳素钢接触，赋予碳素钢高的防腐蚀性能。
2、本发明提供一种在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅的方法，包括配制得到二氧化硅感光溶胶，以及利用超声冷喷在20钢表面生长微纳点阵二氧化硅，可有效解决传统含硅有机溶液侵润性较差，无法在20钢表面均匀铺展等问题。
3、本发明提供一种在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅的方法，包括进行50s～70s的超声冷喷，可有效控制微纳点阵的薄膜厚度。
下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
说明书附图
图1为实施例1微纳点阵二氧化硅的结构示意图。
图2为图1的三维立体示意图。
具体实施方式
本发明提供一种生长于碳素钢表面的微纳点阵二氧化硅，其中，微纳点阵二氧化硅的阵点直径为2μm～25μm，阵点高度为0.5μm～1μm。本发明充分利用碳素钢表面二氧化硅微纳点阵结构所特有的超疏水性能形成涂层，通过二氧化硅自身的抗腐蚀稳定性，实现微纳点阵二氧化硅与碳素钢的高强度结合，避免腐蚀介质与碳素钢接触，赋予碳素钢高的防腐蚀性能。
以下结合实施例具体说明本发明的内容，下列说明并非对本发明的限制。
按本发明的方法完成一系列在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅，具体如下。
实施例1
本实施例提供一种生长于碳素钢表面的微纳点阵二氧化硅，其中，微纳点阵二氧化硅的阵点直径为2μm，阵点高度为0.5μm，如图1和图2所示。
本实施还提供一种在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅的方法，包括：
步骤一、提供二氧化硅感光溶胶，具体包括：
步骤101、将1mol正硅酸乙酯置于15mol无水乙醇中，于20℃搅拌1h，得到体系A；所述搅拌为磁力搅拌；
步骤102、向所述体系A中加入1mol去离子水，继续搅拌1h，得到体系B；所述体系B为白色透明溶液；
步骤103、向所述体系B中加入质量百分含量为10％的氨水，继续搅拌1h，使体系的pH值达到10，得到体系C；所述体系C为白色絮凝状悬浊液；
步骤104、离心分离所述体系C，得到颗粒物，将所述颗粒物用乙醇清洗2次，在室温下放置2h，使乙醇挥发；
步骤105、将放置后颗粒物置于乙酰丙酮和己烷混合溶液中，室温条件下磁力搅拌2h，得到二氧化硅感光溶胶；所述乙酰丙酮和己烷混合溶液中乙酰丙酮的物质的量为6mol，己烷的物质的量为15mol；
步骤二、利用二氧化硅感光溶胶在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅，具体包括：
步骤201、用清洗剂洗掉碳素钢表面的油污，将去除油污后碳素钢浸没于无水乙醇中超声清洗2次；所述碳素钢可以为20钢；
步骤202、通过超声冷喷，将所述二氧化硅感光溶胶喷涂于超声清洗后碳素钢表面，得到覆有感光薄膜的碳素钢；超声冷喷中喷涂时间为50s，载气压力为0.11MPa，超声频率为2.4MHz，温度为20℃；所述载气可以为空气、氮气或氧气；所述感光薄膜的厚度为预设阵点高度；
步骤203、将覆有感光薄膜的碳素钢于80℃温度条件下干燥10min，将干燥后覆有感光薄膜的碳素钢空冷至室温，得到覆有感光凝胶的碳素钢；
步骤204、在所述覆有感光凝胶的碳素钢上放置掩模板，将放置有掩模板的碳素钢于365nm紫外灯下曝光10min；所述掩模板的阵点直径为2μm；曝光功率为10mW/cm2；所述掩模板与预设点阵二氧化硅的阵点形状和排列方式匹配；
步骤205、将曝光后的碳素钢置于溶洗剂中溶洗，以去除未曝光区域的感光凝胶；所述溶洗剂为无水乙醇和正丁醇的混合溶液，所述无水乙醇和正丁醇的物质的量之比为1:2；所述溶洗时间可以为10s；
步骤206、将溶洗后碳素钢于400℃的真空环境中快速烧制15min，完成在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅涂层。
将表面生长有微纳点阵二氧化硅涂层的碳素钢浸没于温度为90℃的0.1mol/L的稀盐酸中4h，取出，观察表面腐蚀情况，结果显示表面无腐蚀痕迹。
实施例2
本实施例提供一种生长于碳素钢表面的微纳点阵二氧化硅，其中，微纳点阵二氧化硅的阵点直径为25μm，阵点高度为1μm。
本实施还提供一种在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅的方法，包括：
步骤一、提供二氧化硅感光溶胶，具体包括：
步骤101、将1mol正硅酸乙酯置于20mol无水乙醇中，于25℃搅拌2h，得到体系A；所述搅拌为磁力搅拌；
步骤102、向所述体系A中加入2mol去离子水，继续搅拌2h，得到体系B；所述体系B为白色透明溶液；
步骤103、向所述体系B中加入质量百分含量为15％的氨水，继续搅拌2h，使体系的pH值达到11，得到体系C；
步骤104、离心分离所述体系C，得到颗粒物，将所述颗粒物用乙醇清洗4次，在室温下放置3h，使乙醇挥发；
步骤105、将放置后颗粒物置于乙酰丙酮和己烷混合溶液中，室温条件下磁力搅拌2h，得到二氧化硅感光溶胶；所述乙酰丙酮和己烷混合溶液中乙酰丙酮的物质的量为10mol，己烷的物质的量为20mol；
步骤二、利用二氧化硅感光溶胶在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅，具体包括：
步骤201、用清洗剂洗掉碳素钢表面的油污，将去除油污后碳素钢浸没于无水乙醇中超声清洗3次；所述碳素钢可以为20钢；
步骤202、通过超声冷喷，将所述二氧化硅感光溶胶喷涂于超声清洗后碳素钢表面，得到覆有感光薄膜的碳素钢；超声冷喷中喷涂时间为70s，载气压力为0.11MPa，超声频率为2.4MHz，温度为20℃；所述载气可以为空气、氮气或氧气；所述感光薄膜的厚度为预设阵点高度；
步骤203、将覆有感光薄膜的碳素钢于85℃温度条件下干燥15min，将干燥后覆有感光薄膜的碳素钢空冷至室温，得到覆有感光凝胶的碳素钢；
步骤204、在所述覆有感光凝胶的碳素钢上放置掩模板，将放置有掩模板的碳素钢于365nm紫外灯下曝光15min；所述掩模板的阵点直径为25μm；曝光功率为10mW/cm2；所述掩模板与预设点阵二氧化硅的阵点形状和排列方式匹配；
步骤205、将曝光后的碳素钢置于溶洗剂中溶洗，以去除未曝光区域的感光凝胶；所述溶洗剂为无水乙醇和正丁醇的混合溶液，所述无水乙醇和正丁醇的物质的量之比为3:1；所述溶洗时间可以为15s；
步骤206、将溶洗后碳素钢于450℃的真空环境中快速烧制15min，完成在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅涂层。
将表面生长有微纳点阵二氧化硅涂层的碳素钢浸没于温度为80℃的0.1mol/L的稀盐酸中4h，取出，观察表面腐蚀情况，结果显示表面无腐蚀痕迹。
实施例3
本实施例提供一种生长于碳素钢表面的微纳点阵二氧化硅，其中，微纳点阵二氧化硅的阵点直径为15μm，阵点高度为0.8μm。
本实施还提供一种在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅的方法，包括：
步骤一、提供二氧化硅感光溶胶，具体包括：
步骤101、将1mol正硅酸乙酯置于17mol无水乙醇中，于20℃搅拌2h，得到体系A；所述搅拌为磁力搅拌；
步骤102、向所述体系A中加入1mol去离子水，于25℃温度条件下磁力搅拌1h，得到体系B；所述体系B为白色透明溶液；
步骤103、向所述体系B中加入质量百分含量为20％的氨水，于25℃温度条件下磁力搅拌2h，使体系的pH值达到10，得到体系C；
步骤104、离心分离所述体系C，得到颗粒物，将所述颗粒物用乙醇清洗3次，在室温下放置2h，使乙醇挥发；
步骤105、将放置后颗粒物置于乙酰丙酮和己烷混合溶液中，室温条件下磁力搅拌2h，得到二氧化硅感光溶胶；所述乙酰丙酮和己烷混合溶液中乙酰丙酮的物质的量为8mol，己烷的物质的量为20mol；
步骤二、利用二氧化硅感光溶胶在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅，具体包括：
步骤201、用清洗剂洗掉碳素钢表面的油污，将去除油污后碳素钢浸没于无水乙醇中超声清洗3次；所述碳素钢可以为20钢；
步骤202、通过超声冷喷，将所述二氧化硅感光溶胶喷涂于超声清洗后碳素钢表面，得到覆有感光薄膜的碳素钢；超声冷喷中喷涂时间为60s，载气压力为0.11MPa，超声频率为2.4MHz，温度为20℃；所述载气可以为空气、氮气或氧气；所述感光薄膜的厚度为预设阵点高度；
步骤203、将覆有感光薄膜的碳素钢于90℃温度条件下干燥20min，将干燥后覆有感光薄膜的碳素钢空冷至室温，得到覆有感光凝胶的碳素钢；
步骤204、在所述覆有感光凝胶的碳素钢上放置掩模板，将放置有掩模板的碳素钢于365nm紫外灯下曝光30min；所述掩模板的阵点直径为15μm；曝光功率为10mW/cm2；所述掩模板与预设点阵二氧化硅的阵点形状和排列方式匹配；
步骤205、将曝光后的碳素钢置于溶洗剂中溶洗，以去除未曝光区域的感光凝胶；所述溶洗剂为无水乙醇和正丁醇的混合溶液，所述无水乙醇和正丁醇的物质的量之比为1:1；所述溶洗时间可以为20s；
步骤206、将溶洗后碳素钢于400℃的真空环境中快速烧制20min，完成在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅涂层。
将表面生长有微纳点阵二氧化硅涂层的碳素钢浸没于温度为95℃的0.1mol/L的稀盐酸中4h，取出，观察表面腐蚀情况，结果显示表面无腐蚀痕迹。
实施例4
本实施例提供一种生长于碳素钢表面的微纳点阵二氧化硅，其中，微纳点阵二氧化硅的阵点直径为20μm，阵点高度为0.5μm。
本实施还提供一种在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅的方法，包括：
步骤一、提供二氧化硅感光溶胶，具体包括：
步骤101、将1mol正硅酸乙酯置于20mol无水乙醇中，于20℃搅拌1h，得到体系A；所述搅拌为磁力搅拌；
步骤102、向所述体系A中加入1mol去离子水，于25℃温度条件下磁力搅拌2h，得到体系B；所述体系B为白色透明溶液；
步骤103、向所述体系B中加入质量百分含量为25％的氨水，于20℃温度条件下磁力搅拌2h，使体系的pH值达到11，得到体系C；所述体系C为白色絮凝状悬浊液；
步骤104、离心分离所述体系C，得到颗粒物，将所述颗粒物用乙醇清洗2次，在室温下放置3h，使乙醇挥发；
步骤105、将放置后颗粒物置于乙酰丙酮和己烷混合溶液中，室温条件下磁力搅拌3h，得到二氧化硅感光溶胶；所述乙酰丙酮和己烷混合溶液中乙酰丙酮的物质的量为6mol，己烷的物质的量为17mol；
步骤二、利用二氧化硅感光溶胶在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅，具体包括：
步骤201、用清洗剂洗掉碳素钢表面的油污，将去除油污后碳素钢浸没于无水乙醇中超声清洗2次；所述碳素钢可以为20钢；
步骤202、通过超声冷喷，将所述二氧化硅感光溶胶喷涂于超声清洗后碳素钢表面，得到覆有感光薄膜的碳素钢；超声冷喷中喷涂时间为50s，载气压力为0.11MPa，超声频率为2.4MHz，温度为20℃；所述载气可以为空气、氮气或氧气；所述感光薄膜的厚度为预设阵点高度；
步骤203、将覆有感光薄膜的碳素钢于80℃温度条件下干燥20min，将干燥后覆有感光薄膜的碳素钢空冷至室温，得到覆有感光凝胶的碳素钢；
步骤204、在所述覆有感光凝胶的碳素钢上放置掩模板，将放置有掩模板的碳素钢于365nm紫外灯下曝光20min；所述掩模板的阵点直径为20μm；曝光功率为10mW/cm2；所述掩模板与预设点阵二氧化硅的阵点形状和排列方式匹配；
步骤205、将曝光后的碳素钢置于溶洗剂中溶洗，以去除未曝光区域的感光凝胶；所述溶洗剂为无水乙醇和正丁醇的混合溶液，所述无水乙醇和正丁醇的物质的量之比为5:2；所述溶洗时间可以为20s；
步骤206、将溶洗后碳素钢于450℃的真空环境中快速烧制20min，完成在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅。
将表面生长有微纳点阵二氧化硅涂层的碳素钢浸没于温度为85℃的0.1mol/L的稀盐酸中4h，取出，观察表面腐蚀情况，结果显示表面无腐蚀痕迹。
实施例5
本实施例提供一种生长于碳素钢表面的微纳点阵二氧化硅，其中，微纳点阵二氧化硅的阵点直径为10μm，阵点高度为0.7μm。
本实施还提供一种在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅的方法，包括：
步骤一、提供二氧化硅感光溶胶，具体包括：
步骤101、将1mol正硅酸乙酯置于15mol无水乙醇中，于25℃搅拌1h，得到体系A；所述搅拌为磁力搅拌；
步骤102、向所述体系A中加入2mol去离子水，于20℃温度条件下磁力搅拌2h，得到体系B；所述体系B为白色透明溶液；
步骤103、向所述体系B中加入质量百分含量为22％的氨水，于20℃温度条件下磁力搅拌1h，使体系的pH值达到10，得到体系C；所述体系C为白色絮凝状悬浊液；
步骤104、离心分离所述体系C，得到颗粒物，将所述颗粒物用乙醇清洗4次，在室温下放置2h，使乙醇挥发；
步骤105、将放置后颗粒物置于乙酰丙酮和己烷混合溶液中，室温条件下磁力搅拌3h，得到二氧化硅感光溶胶；所述乙酰丙酮和己烷混合溶液中乙酰丙酮的物质的量为10mol，己烷的物质的量为15mol；
步骤二、利用二氧化硅感光溶胶在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅，具体包括：
步骤201、用清洗剂洗掉碳素钢表面的油污，将去除油污后碳素钢浸没于无水乙醇中超声清洗3次；所述碳素钢可以为20钢；
步骤202、通过超声冷喷，将所述二氧化硅感光溶胶喷涂于超声清洗后碳素钢表面，得到覆有感光薄膜的碳素钢；超声冷喷中喷涂时间为55s，载气压力为0.11MPa，超声频率为2.4MHz，温度为20℃；所述载气可以为空气、氮气或氧气；所述感光薄膜的厚度为预设阵点高度；
步骤203、将覆有感光薄膜的碳素钢于90℃温度条件下干燥15min，将干燥后覆有感光薄膜的碳素钢空冷至室温，覆有感光凝胶的碳素钢；
步骤204、在所述覆有感光凝胶的碳素钢上放置掩模板，将放置有掩模板的碳素钢于365nm紫外灯下曝光20min；所述掩模板的阵点直径为10μm；曝光功率为10mW/cm2；所述掩模板与预设点阵二氧化硅的阵点形状和排列方式匹配；
步骤205、将曝光后的碳素钢置于溶洗剂中溶洗，以去除未曝光区域的感光凝胶；所述溶洗剂为无水乙醇和正丁醇的混合溶液，所述无水乙醇和正丁醇的物质的量之比为4:1；所述溶洗时间可以为10s；
步骤206、将溶洗后碳素钢于400℃的真空环境中快速烧制18min，完成在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅涂层。
将表面生长有微纳点阵二氧化硅涂层的碳素钢浸没于温度为90℃的0.1mol/L的稀盐酸中4h，取出，观察表面腐蚀情况，结果显示表面无腐蚀痕迹。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (9)
1.一种生长于碳素钢表面的微纳点阵二氧化硅，其特征在于，所述微纳点阵二氧化硅的阵点直径为2μm～25μm，阵点高度为0.5μm～1μm。
2.一种在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅的方法，其特征在于，包括：
步骤一、提供二氧化硅感光溶胶，具体包括：
步骤101、将正硅酸乙酯置于无水乙醇中，得到体系A；
步骤102、向所述体系A中加入去离子水，得到体系B；
步骤103、向所述体系B中加入氨水，使体系的pH达到10～11，得到体系C；
步骤104、离心分离所述体系C，得到颗粒物，将所述颗粒物用乙醇清洗后于室温下放置2h～3h；
步骤105、将放置后颗粒物置于乙酰丙酮和己烷混合溶液中，室温条件下磁力搅拌2h～3h，得到二氧化硅感光溶胶；
步骤二、利用二氧化硅感光溶胶在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅，具体包括：
步骤201、将碳素钢经去油污和超声清洗处理；
步骤202、通过超声冷喷，将所述二氧化硅感光溶胶喷涂于超声清洗后碳素钢表面，得到覆有感光薄膜的碳素钢；
步骤203、干燥覆有感光薄膜的碳素钢，将干燥后覆有感光薄膜的碳素钢空冷至室温，得到覆有感光凝胶的碳素钢；
步骤204、在所述覆有感光凝胶的碳素钢上放置掩模板，将放置有掩模板的碳素钢于紫外灯下曝光10min～30min；
步骤205、将曝光后的碳素钢置于溶洗剂中溶洗，以去除未曝光区域的感光凝胶；
步骤206、将溶洗后碳素钢于400℃～450℃的真空环境中烧制15min～20min，完成在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅涂层。
3.根据权利要求2所述的在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅的方法，其特征在于，步骤101中，所述无水乙醇的物质的量为正硅酸乙酯物质的量的15倍～20倍。
4.根据权利要求2所述的在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅的方法，其特征在于，步骤102中，所述去离子水的物质的量为步骤101正硅酸乙酯物质的量的1倍～2倍。
5.根据权利要求2所述的在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅的方法，其特征在于，步骤103中，所述氨水的质量百分含量为10％～25％。
6.根据权利要求2所述的在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅的方法，其特征在于，步骤105中，所述乙酰丙酮和己烷混合溶液中乙酰丙酮的物质的量为步骤101正硅酸乙酯物质的量的6倍～10倍，己烷的物质的量为步骤101正硅酸乙酯物质的量的15倍～20倍。
7.根据权利要求2所述的在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅的方法，其特征在于，步骤202所述超声冷喷的喷涂时间为50s～70s。
8.根据权利要求2所述的在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅的方法，其特征在于，步骤203中，干燥的温度为80℃～90℃，时间为10min～20min。
9.根据权利要求2所述的在碳素钢表面生长微纳点阵二氧化硅的方法，其特征在于，步骤205中，所述溶洗剂为无水乙醇和正丁醇的混合溶液，所述无水乙醇的物质的量为正丁醇的物质的量的0.5倍～4倍，所述溶洗时间为10s～20s。
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| CN102757053A (zh) * | 2011-04-28 | 2012-10-31 | 昆山智集材料科技有限公司 | 一种单分散纳米二氧化硅的化学沉淀法生产工艺 |
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