CN116714712B - 一种减阻功能表面的微结构及其成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种减阻功能表面的微结构,包括基底;微气泡发生组件,设置在基底上;疏水层,为微纳结构或者疏水涂层或者二者的组合;微气泡发生组件通过电极电解水的方式产生微气泡,预设微气泡发生组件的电极阵列占据基底外表面的区域为气泡发生区;疏水层设置在基底外表面上除开气泡发生区以外的区域;将微气泡、微沟槽及疏水层进行了有机的结合实现减阻功能最大化,使微气泡发生组件通过电极电解水的方式在微沟槽内产生微气泡,微气泡持续生成且微沟槽及其表面的疏水层能够延长微气泡在基底表面的停留时间,同时电极原位电解海水还能够产生氯气,能够降低海生物等杂质附着在基底外表面上,能够降低微结构丧失疏水减阻能力的情况发生。
Description
技术领域
本发明涉及水中航行器表面减阻技术领域,尤其涉及一种减阻功能表面的微结构及其成型方法。
背景技术
水下航行体作为海洋勘探、运输、搜救等活动的重要载体,在海洋经济建设和海洋国防中发挥着重要作用。水下航行体在行进时受到的压差阻力和摩擦阻力会严重影响航行速度,其带来的能量消耗不仅制约了航程,也限制了水下航行体负载能力与机动性。为了实现降低压差阻力和摩擦阻力对航行器航行速度的影响,除了对水下航行体形状进行优化,还需要对摩擦阻力进行有效的控制。
有效降低表面摩擦阻力的方法主要有沟槽微结构、超疏水微纳结构、微气泡等。沟槽微结构是特征尺寸在1~100微米量级、具有特定功能的微小拓扑形状,如微沟槽阵列、微坑阵列、微金字塔阵列结构等。这些微结构通常分布于10~1000毫米量级的跨尺度机械表面上,能够改变零件表面摩擦、润滑、粘附、耐磨性及流体力学性能等物理特性,从而显著提高机械产品和功能零部件的功能特性,包括:运行效率、能耗、润滑密封、工作噪声、节材轻量化、使役寿命等。将沟槽微结构、超疏水微纳结构及微气泡应用在水下装备的水下减阻功能中具有十分可观的前景。
但上述各种类型的微结构主要的优缺点在于:沟槽微结构减阻实用性好,寿命长,但减阻率一般,适用于中低航速工况,航速过大可能增阻;超疏水微纳结构减阻效果较好,但鲁棒性不佳,易发生减阻功能湮灭甚至是增阻现象;微气泡减阻率高,可用于高航速工况,但需解决气源的持续供给、气泡的稳定驻留、气膜的可控铺展等问题。可见,目前的单一减阻方案都或多或少存在难以有效应用的问题。
中国专利CN104854204B公开了一种摩擦阻力减少船舶的涂料组合物和摩擦阻力减少系统,结合了疏水涂层与微气泡的减阻方案;中国专利CN115258033A公开了一种微沟槽仿生减阻结构及其制备方法,结合了沟槽微结构与微气泡的减阻方案。但上述方案都并未有效的解决微气泡气源持续供给以及微气泡稳定驻留的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提出了一种减阻功能表面的微结构的成型方法,用于解决超疏水微纳结构与微气泡结合的减阻方案难以有效解决微气泡气源持续供给以及微气泡稳定驻留的问题。
本发明的技术方案是这样实现的:本发明提供了一种减阻功能表面的微结构,包括基底;微气泡发生组件,设置在基底上;疏水层,为微纳结构或者疏水涂层或者二者的组合;其中,微气泡发生组件通过电极电解水的方式产生微气泡,预设微气泡发生组件的电极阵列占据基底外表面的区域为气泡发生区;疏水层设置在基底外表面上除开气泡发生区以外的区域。
在以上技术方案的基础上,优选的,基底外表面上并行开设有若干微沟槽;微气泡发生组件设置在若干微沟槽内,使若干微沟槽位于基底上的区域组成气泡发生区。
在以上技术方案的基础上,优选的,微气泡发生组件包括若干第一电极部、若干第二电极部及电源;若干第一电极部及若干第二电极部交替设置在气泡发生区内;若干第一电极部串联或者并联并连接电源的正极;若干第二电极部串联或者并联并连接电源的负极。
更进一步优选的,微气泡发生组件还包括若干第一转接部及若干第二转接部;若干第一电极部及若干第二电极部均平行设置,且各第一电极部及各第二电极部两端沿直线延伸;各第一转接部一一对应的连接在相邻两个第一电极部朝向同一方向的端部之间,使若干第一电极部通过若干第一转接部串联;各第二转接部一一对应的连接在相邻两个第二电极部朝向同一方向的端部之间,使若干第二电极部通过若干第二转接部串联,第二转接部与第一转接部间隔设置。
更进一步优选的,基底上开设有两列第一通孔及两列第二通孔;两列第一通孔分别设置在第一电极部或者第二电极部延伸方向两端,各第一通孔对准第一电极部或者第二电极部的端部;两列第二通孔也分别设置在第一电极部或者第二电极部延伸方向两端,第二通孔与第一通孔间隔设置,各第二通孔也对准第一电极部或者第二电极部的端部;第一转接部设置在基底的背面,第一转接部的两端分别穿过两个第一通孔延伸至基底外表面并连接第一电极部的端部;第二转接部设置在基底的背面,第二转接部的两端分别穿过两个第二通孔延伸至基底外表面并连接第二电极部的端部。
更进一步优选的,第一电极部或者第二电极部的两端分别抵近其中一列第一通孔及其中一列第二通孔。
更进一步优选的,基底背面开设有四个凹槽;四个凹槽两两一组对称设置在第一电极部或者第二电极部的两端;每组的两个凹槽内分别布设第一通孔及第二通孔;第一转接部或者第二转接部设置在凹槽内。
在以上技术方案的基础上,优选的,微气泡发生组件的电极阵列为电极丝组成。
另一方面,本发明还提供了一种减阻功能表面的微结构的成型方法,用于在基底外表面上成型上述的微结构,包括以下步骤,
步骤一,通过钻头在基底上开设两列第一通孔及两列第二通孔,其中一列第一通孔与其中一列第二通孔组成一组,另一列第一通孔与另一列第二通孔组成另一组;
步骤二,利用两根电极丝线在气泡发生区布设微气泡发生组件的电极阵列,若干第一电极部及若干第二电极部交替设置,第一转接部及第二转接部均设置在基底的背面,各第一转接部一一对应的连接在相邻两个第一电极部朝向同一方向的端部之间,第一转接部的两端分别穿过两个第一通孔延伸至基底外表面并连接第一电极部的端部,使若干第一电极部通过若干第一转接部串联并连接电源正极,各第二转接部一一对应的连接在相邻两个第二电极部朝向同一方向的端部之间,第二转接部的两端分别穿过两个第二通孔延伸至基底外表面并连接第二电极部的端部,使若干第二电极部通过若干第一转接部串联并连接电源负极;
步骤三,在基底外表面除开气泡发生区以外的区域设置疏水层。
在以上技术方案的基础上,优选的,还包括预处理步骤,在步骤一之前进行,在基底的外表面上通过超精密加工技术加工出若干微沟槽及凹槽;在步骤一中,第一通孔及第二通孔均开设在微沟槽内;在步骤二中,若干第一电极部及若干第二电极部交替设置在若干微沟槽内。
本发明的一种减阻功能表面的微结构的成型方法相对于现有技术具有以下
有益效果:
(1)本发明将微气泡、微沟槽及疏水层进行了有机的结合实现减阻功能最大化,使微气泡发生组件通过电极电解水的方式在微沟槽内产生微气泡,不仅制作方法简单,而且微气泡持续生成且微沟槽及其表面的疏水层能够延长微气泡在基底表面的停留时间,同时电极原位电解海水还能够产生氯气,能够降低海生物等杂质附着在基底外表面上,能够降低微结构丧失疏水减阻能力的情况发生。
(2)本发明设计微气泡发生组件的电极阵列由两根电极丝并行编织形成电极阵列,两根电极丝分别连接电源正负极,大幅降低了将微气泡发生组件设置在微沟槽内的操作难度,并保证微气泡发生组件设置在基底上的稳固性而不易脱落,而且能够保证电极阵列能够电解水持续产生微气泡,保证了微结构的减阻效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的微结构的立体图;
图2为本发明的微结构的俯视图;
图3为本发明的微气泡发生组件的立体图;
图4为本发明的微气泡发生组件的俯视图;
图5为本发明的基底的立体图;
图6为本发明的基底的俯视图;
图7为本发明的基底的仰视图;
图8为本发明的成型方法步骤二中的微结构的立体图;
图9为本发明的成型方法步骤二中的微结构的俯视图;
图10为本发明的成型方法步骤二中的微结构的仰视图。
图中:1、基底;101、微沟槽;102、第一通孔;103、第二通孔;104、凹槽;2、微气泡发生组件;21、第一电极部;22、第二电极部;23、第一转接部;24、第二转接部;3、疏水层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1所示,结合图2和图5,本发明的一种减阻功能表面的微结构,包括基底1、微气泡发生组件2及疏水层3。
其中,基底1为绝缘材料制成。具体来说,基底1的材料通常选用聚酰亚胺(PI)、聚四氟乙烯(PTFE)等材料,其具备高强度、高韧性、耐磨损、耐腐蚀等特点,也是优良的绝缘材料,能使本实施例的表面微结构能够完美的贴附于水下航行体表面。需要说明的是,航行器表面绝非本申请附图所展示的那样是平整的平面结构,在实际设备中基底1及其外表面不仅包括平面结构,也包括自由复杂曲面结构,但本申请所采用的基底1上的微沟槽101、微气泡发生组件2的电极阵列以及疏水层3都不会因为基底1及其外表面的形状变化而失去效力。
基底1外表面上并行开设有若干微沟槽101。微沟槽101是沟槽微结构减阻技术的其中一种具体表现形式,是表面减阻技术领域的专有名词。微沟槽101的延伸方向与航行器在水中航行时水流经过的方向一致。微沟槽101的径向断面形状为方形、梯形、三角形、半椭圆形或者U形;为了便于制备底部微电极阵列,微沟槽101的径向端面形状一般是方形或者梯形。
微气泡发生组件2设置在基底1上,具体来说是设置在若干微沟槽101内,使若干微沟槽101位于基底1上的区域组成气泡发生区。微气泡发生组件2通过电极电解水的方式产生微气泡。现有的微气泡技术大多采用的是在表面密排气孔和气道的方式,该方式的微气泡发生装置设计安装较为不易,需要精密的加工技术及精确的喷流量控制等条件,并且会增加水下航行体外观设计的困难及制造成本。而本实施例微气泡发生组件2采用电极阵列原位电解海水技术来产生微气泡,技术简单、成熟可靠且易于维护,有较好的减阻效能及长时间使用的优势。预设微气泡发生组件2的电极阵列占据基底1外表面的区域为气泡发生区。
疏水层3为微纳结构或者疏水涂层或者二者的组合。疏水层3设置在基底1外表面上除开气泡发生区以外的区域。微纳结构通常是指尺寸在100nm以下的微小结构,也就是以纳米尺度的物质单元为基础,按一定规律构筑或组装一种新的体系。它包括一维的、二维的、三维的体系,这些物质单元包括纳米微粒、稳定的团簇或人造超原子、纳米管、纳米棒、纳米丝以及纳米尺寸的孔洞。微纳结构通常具有超疏水性能以及减阻减摩性能。疏水涂层的涂料可以采用氟碳涂料,氟碳涂料中的PTFE、FEP、ECTE、ETFE、PFA等是常用的耐候绝缘疏水涂料;也可以采用氟化聚乙烯、氟碳蜡或其它合成含氟聚合物等来制作超疏水涂膜。
本实施例一本质上是将沟槽微结构、超疏水微纳结构与微气泡减阻技术三者复合形成耦合叉指电极微结构。背景技术中业已说明了单一水下减阻方法各有优缺点,本发明将沟槽微结构、超疏水微纳结构以及叉指电极阵列三者结合进行耦合叉指电极微结构设计,优势互补,充分发挥各种减阻机理的优越性,能够实现单一水下减阻方法所不能及的低-中-高航速多工况减阻能力。
具体的原理机制为,在基底1材料上成形沟槽微结构,使边界层表面流场的流动性质发生改变,有效抑制和延迟湍流的产生,降低摩擦阻力;在沟槽微结构的微沟槽101底部布置微气泡发生组件2的微电极阵列,通过原位电解海水产生持续微气泡,利用微气泡的小摩阻性和易变形的特点,使来流与原基材的固液接触变为与微气泡的气液接触,从而调节表面流动状态以减少阻力;在沟槽微结构的顶部,即基底1外表面布置超疏水微纳结构的疏水层3,由于超疏水微纳结构表面上的滑移效应、气液界面阻隔效应与表面组分中的疏水基团所产生低表面能效应的协同作用,使得超疏水表面可以固定一层微气泡膜,利用气膜的阻隔作用,将原本的固-液界面转换为固-气-液界面,从而减小固-液接触带来的阻力,进一步降低摩擦阻力,提高了水下航行体的航行速度。
当然,上述三种减阻技术两两组合的方案也常见于本领域的专利或者文献中,将三种减阻技术进行整合也绝非难以想到之事,但目前多种减阻技术整合方案的其中一个难点就在于,难以保证微气泡气源持续供给以及微气泡稳定驻留的问题。
而本实施例则提出了一种解决方案,即通过微气泡发生组件2的电极阵列以电解水的方式来产生微气泡。本方案的优势在于:
首先要强调的是,本发明的表面微结构主要用于在海洋环境中航行的水下航行器,因此微气泡发生组件2的电极阵列原位电解海水产生氢气,氢气作为微气泡的气源,通过电解海水能够持续产生,从而保证了微气泡气源持续供给的问题。
其次,本实施例中微气泡发生组件2设置在微沟槽101内,使产生的微气泡被微沟槽101以及疏水层3的超疏水微纳结构所共同截留,从而延长微气泡在基底1表面微结构上的停留时间,从而能够保证微气泡减阻技术的减阻效果,并结合微沟槽101以及疏水层3的减阻性能,极大的提升了本申请表面微结构的减阻能力。
最后,本申请人发现,实际实施过程中之所以沟槽微结构及超疏水微纳结构随着使用时间的增加,其减阻性能大幅衰弱,其中一个原因是因为航行器长期行驶后表面会附着包括微生物在内的多种杂质,使沟槽微结构或者超疏水微纳结构遭到破坏从而失去了减阻能力。而本实施例中微气泡发生组件2的电极阵列原位电解海水还会附加产生氯气,氯气与水反应会生成次氯酸,次氯酸的强氧化性能够抑制生物附着,从而使本申请的表面微结构具有较好的水下抗污性能。
本实施例的一种减阻功能表面的微结构的成型方法,用于在基底1外表面上成型实施例一的微结构,包括以下步骤,
预处理步骤,在基底1的外表面上通过超精密加工技术加工出若干微沟槽101及凹槽104,若干微沟槽101形成微沟槽阵列。超精密加工技术可以采用飞切加工成型技术,保证了较高的加工精度和质量。
步骤一,通过钻头在基底1上开设两列第一通孔102及两列第二通孔103,其中一列第一通孔102与其中一列第二通孔103组成一组,另一列第一通孔102与另一列第二通孔103组成另一组,两组通孔之间预设气泡发生区。第一通孔102及第二通孔103均开设在微沟槽101内。
步骤二,利用两根电极丝线在气泡发生区的内布设微气泡发生组件2的电极阵列。此处的气泡发生区实际上就是若干微沟槽101组成的区域。
步骤三,在基底1外表面除开气泡发生区以外的区域设置疏水层3,基底1外表面除开气泡发生区以外的区域就是微沟槽101的顶部。通过激光刻蚀表面改性技术在基底1外表面上成型微纳结构形成疏水层3,或者通过涂层技术在基底1外表面上涂布疏水涂层形成疏水层3。激光刻蚀表面改性技术及涂层技术均是现有成熟技术,因此本申请并未对其进行详细的描述。
另外,还需要说明的是,尽管本申请的表面微结构主要用于水下航行器,但也可以用于水上航行器位于水面下的部位表面。
同时,本发明的表面微结构及成形方法还可以拓展到其他耦合微结构功能表面的超精密加工及成形,在确保质量、效率及可靠性的前提下为其制备提供解决方案。
实施例二
在实施例一的基础上,如图1所示,结合图3和图4,微气泡发生组件2的电极阵列为电极丝组成。微气泡发生组件2的电极丝通常采用耐海水腐蚀、高催化活性的电极材料制成,如铂、钌铱合金等。
具体来说,微气泡发生组件2包括若干第一电极部21、若干第二电极部22、若干第一转接部23、若干第二转接部24及电源。
其中,若干第一电极部21及若干第二电极部22交替设置在气泡发生区内,若干第一电极部21及若干第二电极部22均平行设置,且各第一电极部21及各第二电极部22两端沿直线延伸。若干第一电极部21及若干第二电极部22可以通过串联或者并联两种方式分别连接电源的正负极,但在本实施例中为了形成丝线编织结构,因此采用串联方式。
各第一转接部23一一对应的连接在相邻两个第一电极部21朝向同一方向的端部之间,使若干第一电极部21通过若干第一转接部23串联;各第二转接部24一一对应的连接在相邻两个第二电极部22朝向同一方向的端部之间,使若干第二电极部22通过若干第二转接部24串联,第二转接部24与第一转接部23间隔设置。
为了将微气泡发生组件2的电极丝固定在基底1的微沟槽101内,如图1所示,结合图6,基底1上开设有两列第一通孔102及两列第二通孔103。
其中,两列第一通孔102分别设置在第一电极部21或者第二电极部22延伸方向两端,各第一通孔102对准第一电极部21或者第二电极部22的端部;两列第二通孔103也分别设置在第一电极部21或者第二电极部22延伸方向两端,第二通孔103与第一通孔102间隔设置,各第二通孔103也对准第一电极部21或者第二电极部22的端部;第一转接部23设置在基底1的背面,第一转接部23的两端分别穿过两个第一通孔102延伸至基底1外表面并连接第一电极部21的端部;第二转接部24设置在基底1的背面,第二转接部24的两端分别穿过两个第二通孔103延伸至基底1外表面并连接第二电极部22的端部。第一电极部21或者第二电极部22的两端分别抵近其中一列第一通孔102及其中一列第二通孔103,从而使第一电极部21或者第二电极部22在微沟槽101内的长度是一致的。
可见,微气泡发生组件2的两根电极丝通过分别穿插第一通孔102及第二通孔103,在基底1外表面的若干微沟槽101上形成了类似于丝线编织的结构,因此本微气泡发生组件2可以被称为丝线编织电极阵列结构。这种设计的优势在于:
其一,第一电极部21及第二电极部22作为正负极交替间隔布置,若干第一电极部21通过若干第一转接部23串联并连接电源的正极,若干第二电极部22通过若干第二转接部24串联并连接电源的负极,可以视作用两个电极丝分别连接电源的正负极就实现了电机电解水的功能,微气泡产生迅速且均匀,连接简便。
其二,微气泡发生组件2电极丝通过丝线编织结构安装在基底1上,连接十分稳固,而且并不要在电极阵列与微沟槽101底部之间设置活化金属层来固定电极阵列,缩短了微结构成型制备流程,降低了成型难度。
如图1所示,结合图8和图9,本实施例的一种减阻功能表面微结构的成型方法,在步骤二中,若干第一电极部21及若干第二电极部22交替设置在若干微沟槽101内,第一转接部23及第二转接部24均设置在基底1的背面,各第一转接部23一一对应的连接在相邻两个第一电极部21朝向同一方向的端部之间,第一转接部23的两端分别穿过两个第一通孔102延伸至基底1外表面并连接第一电极部21的端部,使若干第一电极部21通过若干第一转接部23串联并连接电源正极,各第二转接部24一一对应的连接在相邻两个第二电极部22朝向同一方向的端部之间,第二转接部24的两端分别穿过两个第二通孔103延伸至基底1外表面并连接第二电极部22的端部,使若干第二电极部22通过若干第一转接部23串联并连接电源负极。
实施例三
在实施例二基础上,为了保证基底1内外表面的平整,使基底1能够紧密的贴覆在航行器外表面,如图1所示,结合图7和图10,基底1背面开设有四个凹槽104。
其中,四个凹槽104两两一组对称设置在第一电极部21或者第二电极部22的两端;每组的两个凹槽104内分别布设第一通孔102及第二通孔103。
第一转接部23或者第二转接部24设置在凹槽104内,因此第一转接部23或者第二转接部24不会使基底1的背面存在凸出的部分,保证了基底1能够紧密贴覆航行器外表面。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种减阻功能表面的微结构,其特征在于,包括:
基底(1);
微气泡发生组件(2),设置在所述基底(1)上;
疏水层(3),为微纳结构或者疏水涂层或者二者的组合;
其中,所述微气泡发生组件(2)通过电极电解水的方式产生微气泡,预设所述微气泡发生组件(2)的电极阵列占据基底(1)外表面的区域为气泡发生区;
所述疏水层(3)设置在基底(1)外表面上除开气泡发生区以外的区域;
所述微气泡发生组件(2)包括若干第一电极部(21)、若干第二电极部(22)、电源、若干第一转接部(23)及若干第二转接部(24);
若干所述第一电极部(21)及若干第二电极部(22)交替设置在气泡发生区内;
若干所述第一电极部(21)串联并连接电源的正极;
若干所述第二电极部(22)串联并连接电源的负极;
若干所述第一电极部(21)及若干第二电极部(22)均平行设置,且各所述第一电极部(21)及各第二电极部(22)两端沿直线延伸;
各所述第一转接部(23)一一对应的连接在相邻两个第一电极部(21)朝向同一方向的端部之间,使若干第一电极部(21)通过若干第一转接部(23)串联;
各所述第二转接部(24)一一对应的连接在相邻两个第二电极部(22)朝向同一方向的端部之间,使若干第二电极部(22)通过若干第二转接部(24)串联,所述第二转接部(24)与第一转接部(23)间隔设置;
所述基底(1)上开设有两列第一通孔(102)及两列第二通孔(103);
两列所述第一通孔(102)分别设置在第一电极部(21)或者第二电极部(22)延伸方向两端,各所述第一通孔(102)对准第一电极部(21)或者第二电极部(22)的端部;
两列所述第二通孔(103)也分别设置在第一电极部(21)或者第二电极部(22)延伸方向两端,所述第二通孔(103)与第一通孔(102)间隔设置,各所述第二通孔(103)也对准第一电极部(21)或者第二电极部(22)的端部;
所述第一转接部(23)设置在基底(1)的背面,所述第一转接部(23)的两端分别穿过两个第一通孔(102)延伸至基底(1)外表面并连接第一电极部(21)的端部;
所述第二转接部(24)设置在基底(1)的背面,所述第二转接部(24)的两端分别穿过两个第二通孔(103)延伸至基底(1)外表面并连接第二电极部(22)的端部。
2.根据权利要求1所述的一种减阻功能表面的微结构,其特征在于:所述基底(1)外表面上并行开设有若干微沟槽(101);
所述微气泡发生组件(2)设置在若干微沟槽(101)内,使若干所述微沟槽(101)位于基底(1)上的区域组成气泡发生区。
3.根据权利要求1所述的一种减阻功能表面的微结构,其特征在于:所述第一电极部(21)或者第二电极部(22)的两端分别抵近其中一列第一通孔(102)及其中一列第二通孔(103)。
4.根据权利要求3所述的一种减阻功能表面的微结构,其特征在于:所述基底(1)背面开设有四个凹槽(104);
四个所述凹槽(104)两两一组对称设置在第一电极部(21)或者第二电极部(22)的两端;
每组的两个所述凹槽(104)内分别布设第一通孔(102)及第二通孔(103);
所述第一转接部(23)或者第二转接部(24)设置在凹槽(104)内。
5.根据权利要求1所述的一种减阻功能表面的微结构,其特征在于:所述微气泡发生组件(2)的电极阵列为电极丝组成。
6.一种减阻功能表面的微结构的成型方法,用于在所述基底(1)外表面上成型权利要求1至5任意一项所述的微结构,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一,通过钻头在所述基底(1)上开设两列第一通孔(102)及两列第二通孔(103),其中一列所述第一通孔(102)与其中一列第二通孔(103)组成一组,另一列所述第一通孔(102)与另一列第二通孔(103)组成另一组;
步骤二,利用两根电极丝线在所述气泡发生区布设微气泡发生组件(2)的电极阵列,若干所述第一电极部(21)及若干第二电极部(22)交替设置,所述第一转接部(23)及第二转接部(24)均设置在基底(1)的背面,各所述第一转接部(23)一一对应的连接在相邻两个第一电极部(21)朝向同一方向的端部之间,所述第一转接部(23)的两端分别穿过两个第一通孔(102)延伸至基底(1)外表面并连接第一电极部(21)的端部,使若干第一电极部(21)通过若干第一转接部(23)串联并连接电源正极,各所述第二转接部(24)一一对应的连接在相邻两个第二电极部(22)朝向同一方向的端部之间,所述第二转接部(24)的两端分别穿过两个第二通孔(103)延伸至基底(1)外表面并连接第二电极部(22)的端部,使若干第二电极部(22)通过若干第一转接部(23)串联并连接电源负极;
步骤三,在所述基底(1)外表面除开气泡发生区以外的区域设置疏水层(3)。
7.根据权利要求6所述的一种减阻功能表面的微结构的成型方法,其特征在于,还包括:
预处理步骤,在所述步骤一之前进行,在所述基底(1)的外表面上通过超精密加工技术加工出若干微沟槽(101)及凹槽(104);
在所述步骤一中,所述第一通孔(102)及第二通孔(103)均开设在微沟槽(101)内;
在所述步骤二中,若干所述第一电极部(21)及若干第二电极部(22)交替设置在若干微沟槽(101)内。
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