CN116944004A - 树脂基涂层微纳结构超疏水表面及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种树脂基涂层微纳结构超疏水表面及其加工方法,其中,该加工方法包括以下步骤:对基材进行预处理;将树脂基涂料喷涂至基材表面并固化形成树脂基涂层;以提拉法在透光结构层表面自组装SiO2微球形成单层SiO2微球结构;将单层SiO2微球结构覆盖于树脂基涂层上;第一激光扫描单层SiO2微球结构,SiO2微球聚焦第一激光,并在树脂基涂层上烧蚀形成纳米孔结构;移除单层SiO2微球结构,第二激光扫描树脂基涂层,并在树脂基涂层上加工形成微米沟槽结构。本申请提供的树脂基涂层微纳结构超疏水表面的表面接触角大于150°,滚动角小于10°,具有优异的超疏水性能。

Description

树脂基涂层微纳结构超疏水表面及其加工方法
技术领域
本发明涉及表面工程和微纳加工技术领域,更具体地说,涉及一种树脂基涂层微纳结构超疏水表面的加工方法,以及采用该加工方法制作而成的树脂基涂层微纳结构超疏水表面。
背景技术
材料的疏水性能通常用水的接触角表示,小于90°的称为亲水表面,大于90°的称为疏水表面,大于150°的称为超疏水表面。超疏水表面在工业、日常生活和军事领域有广泛的应用前景,近些年已被广泛关注,但是自然界中光滑材料本身的水接触角仅为113-120°,因此要想使材料达到超疏水状态,表面必须构建微纳结构。
环氧树脂、氟碳树脂、聚氨酯树脂及有机硅树脂基涂料在工业、建筑、国防军工等领域防护方面得到广泛应用,其表面超疏水性能对防水、防潮、防腐和防冰功能具有明显提升作用,因此此类材料表面微纳加工十分重要。微纳加工常采用超快激光、纳米压印、光刻等手段,但是采用压印技术进行加工,因其有微纳结构,不易脱模,加工十分困难;采用光刻技术加工,需要光刻胶及化学刻蚀等手段辅助,多用于半导体器件和金属的加工,树脂基材料无法实现腐蚀;超快激光因其高峰值功率、短脉冲等特点,被广泛应用于材料表面的微纳加工上,同时其对材料的适用性极广,热效应也很小,很适合用于树脂基涂层的加工,因此超快激光加工技术是树脂基涂层微纳米结构加工的首选技术。
微纳结构在超疏水方面最大作用是能够通过微纳结构封闭空气,通过空气囊减少水滴与固体材料接触面积,从而降低其表面能。在静态超疏水性能方面,微纳结构同时起作用,在动态超疏水方面纳米结构起的作用更大,因为带有动能的水滴会浸入到微米结构,从而使其失去疏水作用。目前微纳结构表面多采用仿“荷叶效应”的微纳二级凸起结构,它是一种开环结构,荷叶表面是由许多间距为20-50μm,平均直径为5-9μm的乳突构成,而每个乳突表面又布满平均直径为124.3nm左右的纳米结构,并在乳突之间也同样布满纳米结构,这使得它具有超疏水功能,其与水的接触角达到162°左右。这种仿生表面的制造,主要分为两类,一类是采用微纳米颗粒添加到树脂中形成超疏水涂料,一类是在材料上直接进行微纳米的构建。通过飞秒激光加工微纳结构制备的超疏水表面,大多数研究都是针对金属的,通过激光加工微结构后用低表面能材料修饰制备超疏水表面。如公开号为CN113210872A的中国专利利用飞秒激光扫描加工钛合金,扫描路径为网格结构,调控网格的填充间距与激光参数得到了微米凸起,激光诱导出了纳米颗粒结构,时效处理最终获得具有微纳结构的超疏水表面。但这种结构类似荷叶的开环结构,动态条件下疏水容易实效,且在钛合金上直接加工微纳结构后表面呈现亲水性,需要时效处理使得表面吸附空气中的非极性有机链降低表面能,过程缓慢。公开号为CN109881193A的中国专利同样通过激光在钛合金上加工出微米锥状结构,后化学刻蚀在微米结构表面得到纳米结构,形成微纳二级结构,后用氟硅烷修饰得到超疏水表面。这种锥状凸起不耐磨耐冲刷,微米凸起容易破坏造成疏水性下降。
综上,现有技术主要存在以下问题:
其一,超疏水表面微纳结构的构造一般通过添加微纳米颗粒或直接加工微纳结构。仿荷叶的“乳突”结构制备的超疏水表面,其表面结构为开环结构,这种结构不耐磨损或冲刷,填充的颗粒或微纳米凸起容易磨损脱落,面对动态水滴撞击时容易失效;另外这种表面各项同性,水滴撞击后向四周扩散,流向分散,没有特定的水滴输运通道,不利于水滴的去除。因此,存在微纳米颗粒或微纳米凸起不耐磨损、不耐冲刷、易失效的问题。
其二,飞秒激光光斑经过聚焦后为微米级,以激光直写很容易加工出微米尺度的结构,但对于纳米级的结构加工还很困难,尤其对于树脂涂层,很难通过激光诱导的方式加工,并且树脂涂层的阈值低,能量过高很容易引起涂层的碳化使得性能失效,同时纳米结构的加工对于激光能量的控制要求较高。因此采用超快激光很难在树脂基材料上加工出纳米结构。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是微纳米颗粒或微纳米凸起不耐磨损、不耐冲刷、易失效以及超快激光很难在树脂基材料上加工出纳米结构的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
第一方面,提供一种树脂基涂层微纳结构超疏水表面的加工方法,包括以下步骤:
S10、对基材进行预处理;
S20、将树脂基涂料喷涂至所述基材表面并固化形成树脂基涂层;
S30、以提拉法在透光结构层表面自组装SiO2微球形成单层SiO2微球结构;
S40、将所述单层SiO2微球结构覆盖于所述树脂基涂层上;
S50、第一激光扫描所述单层SiO2微球结构,所述SiO2微球聚焦所述第一激光,并在所述树脂基涂层上烧蚀形成纳米孔结构;
S60、移除所述单层SiO2微球结构,第二激光扫描所述树脂基涂层,并在所述树脂基涂层上加工形成微米沟槽结构。
在一个实施例中,步骤S30包括以下子步骤:
S310、将SiO2微球悬液通过超声波分散使得其内的SiO2微球分散均匀;
S320、将所述透光结构层用夹具固定,并置于分散液液面之下;
S330、取适量的所述SiO2微球悬液缓慢加入至所述分散液中,并在所述分散液液面处形成由所述SiO2微球组成的单层膜;
S340、以一定角度缓慢向上提拉所述透光结构层,使得所述单层膜自组装到所述透光结构层表面;
S350、表干成膜,形成所述单层SiO2微球结构。
在一个实施例中,所述分散液由适量的去离子水与一定量的十二烷基硫酸钠搅拌混合形成。
在一个实施例中,步骤S20包括以下步骤:
S210、将树脂基涂料的各组分按比例混合均匀;
S220、加入定量的稀释剂,搅拌混合均匀;
S230、通过喷枪喷涂至基材表面,固化形成树脂基涂层。
在一个实施例中,步骤S50中,所述第一激光的波长为513nm、频率为100KHz、平均功率为0~50mw、扫描速度为0-50mm/s。
在一个实施例中,步骤S60中,所述第二激光的波长为513nm、频率为100KHz、平均功率为0~6w、扫描速度为1-200mm/s。
在一个实施例中,所述透光结构层为石英玻璃或柔性膜。
在一个实施例中,步骤S10中,所述预处理包括磨抛、清洗和晾干。
第二方面,本发明还提供一种树脂基涂层微纳结构超疏水表面,所述树脂基涂层微纳结构超疏水表面采用上述技术方案中任一种所述的加工方法制作而成,所述树脂基涂层微纳结构超疏水表面包括:基材和覆盖于所述基材表面的树脂基涂层,所述树脂基涂层形成有多个所述纳米孔结构和所述微米沟槽结构,其中,所述微米沟槽结构的长度方向平行于所述基材的表面。
在一个实施例中,所述微米沟槽结构的宽度W为10μm~100μm,深度H为10μm~50μm;所述纳米孔结构的孔径D为350nm~650nm。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案至少具有如下优点:
1、采用本申请提供的树脂基涂层微纳结构超疏水表面的加工方法所制备的树脂基涂层微纳结构超疏水表面的表面接触角大于150°,滚动角小于10°,具有优异的超疏水性能。
2、本申请提供的树脂基涂层微纳结构超疏水表面上设有纳米孔结构和微米沟槽结构。半封闭的纳米孔结构面对水滴撞击时,更易锁住空气,保持超疏水性,相比于凸起结构,半封闭孔状结构更耐磨损、耐冲刷;微米沟槽结构可以为水滴提供输运通道,明确滚动方向,平行沟槽方向具有更低的粘附力,同时相比于单一的微米结构或纳米结构,微纳米复合结构具有更低的粘附力。
3、在透光结构层表面自组装单层SiO2微球结构,将带有SiO2微球的透光结构层置于树脂基涂层表面,基于球形透明介电微/纳米粒子的近场光学效应,对于一定波长的入射激光,经过SiO2微球后,由于透镜聚焦效应或米氏散射效应,使得光场增强,通过球体的激光能量高于树脂基涂层的烧蚀阈值时,在树脂基涂层表面形成了纳米孔结构,解决了超快激光很难直接在树脂基材料上加工出纳米结构的问题。
4、本申请采用在透光结构层表面自组装单层SiO2微球结构,再放置至树脂基涂层表面进行激光加工的技术方案,与直接在树脂基涂层上自组装SiO2微球进行加工的方法相比,本申请提供的加工方法完成后不用再去除SiO2微球,解决了树脂基涂层表面SiO2微球难去除的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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是本发明实施例提供的树脂基涂层微纳结构超疏水表面的加工方法的步骤流程图之一。
图2是本发明实施例提供的树脂基涂层微纳结构超疏水表面的加工方法的步骤流程图之二。
图3是本发明实施例提供的树脂基涂层微纳结构超疏水表面的加工方法具体实施步骤图。
图4是本发明实施例提供的树脂基涂层微纳结构超疏水表面的结构示意图。
图5是本发明实施例提供的单层SiO2微球结构的SEM扫描电镜照片。
图6是本发明实施例提供的树脂基涂层的SEM扫描电镜照片。
图7是本发明实施例提供的纳米孔结构的SEM扫描电镜照片。
图中各附图标记为:
100、树脂基涂层微纳结构超疏水表面;
1、基材;2、树脂基涂层;3、单层SiO2微球结构;4、纳米孔结构;5、微米沟槽结构;6、分散液;7、第一激光;8、第二激光;31、透光结构层;32、SiO2微球。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接位于另一个元件上或者间接位于另一个元件上。当一个元件被称为“连接于”另一个元件,它可以是直接连接或间接连接至另一个元件。
需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明,而不是指示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发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示相对重要性或指示技术特征的数量。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行更加详细的描述:
为解决上述问题,如图1、图3、图5、图6和图7所示,本发明实施例提供一种树脂基涂层微纳结构超疏水表面的加工方法,包括以下步骤:
S10、对基材1进行预处理;具体地,该基材1可以为金属基材,也可以为非金属基材。预处理步骤包括对基材1进行磨抛、将基材1放置于溶液中进行超声清洗和晾干等,以去除基材1表面的杂质,便于后续的加工。
S20、将树脂基涂料喷涂至基材1表面并固化形成树脂基涂层2;具体地,将树脂基涂料的各组分按比例混合均匀,然后加入适量的稀释剂,机械搅拌混合均匀后,利用喷枪喷涂到基材1上,按要求固化形成树脂基涂层2。树脂基涂料可以为氟硅树脂,也可以为环氧树脂,可根据具体的使用需求进行选择确定。
S30、以提拉法在透光结构层31表面自组装SiO2微球32形成单层SiO2微球结构3;
S40、将单层SiO2微球结构3覆盖于树脂基涂层2上;
S50、第一激光7扫描单层SiO2微球结构3,SiO2微球32聚焦第一激光7,并在树脂基涂层2上烧蚀形成纳米孔结构4;基于球形透明介电微/纳米粒子的近场光学效应,对于一定波长的入射激光,经过SiO2微球32后,由于透镜聚焦效应或米氏散射效应,使得光场增强,通过SiO2微球32的第一激光能量高于树脂基涂层2的烧蚀阈值时,在树脂基涂层2表面形成了纳米孔结构4。相关技术中,存在采用在金属材料表面自组装单层SiO2微球阵列,利用SiO2微球透镜聚焦效应进行加工,最后在丙酮溶液中进行超声波清洗去除SiO2微球得到纳米孔结构的技术方案。由于本申请中的树脂基涂层2会溶解于丙酮,因此树脂基涂层2上自组装的SiO2微球32不能直接在丙酮溶液中进行超声波清洗去除,胶带粘接也难以去除干净。采用上述技术方案,可以完全解决加工后SiO2微球32难去除的技术问题。
S60、移除单层SiO2微球结构3,第二激光8扫描树脂基涂层2,并在树脂基涂层2上加工形成微米沟槽结构5。
作为本实施例的其中一种可选实施方式,如图2和图3所示,步骤S30包括以下子步骤:
S310、将SiO2微球悬液通过超声波分散使得其内的SiO2微球32分散均匀;具体地,SiO2微球悬液可通过气相沉积法、或反相微乳法、或沉淀法、或溶胶-凝胶法、或溶胶种子法等方法进行制备,其制备方法为本领域技术人员所熟知的现有技术,本申请对此不再进行赘述。
S320、将透光结构层31用夹具固定,并置于分散液6液面之下;分散液可以将透光结构层表面润湿。
S330、取适量的SiO2微球悬液缓慢加入至分散液6中,并在分散液液面处形成由SiO2微球32组成的单层膜;
S340、以一定角度缓慢向上提拉透光结构层31,使得单层膜自组装到透光结构层31表面;
以提拉法在透光结构层31表面自组装SiO2微球32形成单层SiO2微球结构3的实施原理如下:提拉的过程中,透光结构层31与SiO2微球32组成的单层膜接触,SiO2微球悬液中的SiO2微球32通过布朗运动和表面张力作用向透光结构层31表面集结,SiO2微球32随溶液在透光结构层31上形成SiO2微球悬浮液膜层。在表面张力引起的颗粒间作用力和液体挥发引起的液体流动的共同作用下,SiO2微球32完成自组装,形成一层SiO2微球膜层。
S350、表干成膜,形成单层SiO2微球结构3。
作为本实施例的其中一种可选实施方式,分散液6由适量的去离子水与一定量的十二烷基硫酸钠搅拌混合形成。
作为本实施例的其中一种可选实施方式,步骤S20包括以下步骤:
S210、将树脂基涂料的各组分按比例混合均匀;树脂基涂料的各组分具体根据实际使用需求进行确定,本申请对此不再进行举例说明。
S220、加入定量的稀释剂,搅拌混合均匀;
S230、通过喷枪喷涂至基材1表面,固化形成树脂基涂层2。
作为本实施例的其中一种可选实施方式,步骤S50中,第一激光7的波长为513nm、频率为100KHz、平均功率为0~50mw、扫描速度为0-50mm/s。
作为本实施例的其中一种可选实施方式,步骤S60中,第二激光8的波长为513nm、频率为100KHz、平均功率为0~6w、扫描速度为1-200mm/s。
作为本实施例的其中一种可选实施方式,透光结构层31为石英玻璃或柔性膜。
第二方面,如图4所示,本发明还提供一种树脂基涂层微纳结构超疏水表面100,树脂基涂层微纳结构超疏水表面100采用上述实施例中任一种加工方法制作而成,树脂基涂层微纳结构超疏水表面100包括:基材1和覆盖于基材1表面的树脂基涂层2,树脂基涂层2形成有多个纳米孔结构4和微米沟槽结构5,其中,微米沟槽结构5的长度方向平行于基材1的表面。
通过采用上述技术方案,本申请提供的树脂基涂层微纳结构超疏水表面100上设有纳米孔结构4和微米沟槽结构5。半封闭的纳米孔结构4面对水滴撞击时,更易锁住空气,保持超疏水性,相比于凸起结构,半封闭孔状结构更耐磨损、耐冲刷;微米沟槽结构5可以为水滴提供输运通道,明确滚动方向,平行于微米沟槽结构5的方向具有更低的粘附力。
作为本实施例的其中一种可选实施方式,微米沟槽结构5的宽度W为10μm~100μm,深度H为10μm~50μm;纳米孔结构4的孔径D为350nm~650nm。具体地,可以通过调控第一激光7的单脉冲能量、重频、扫描速度、加工次数、填充间距等参数来控制纳米孔结构4的尺寸;可以通过调控第二激光8的单脉冲能量、重频、扫描速度、加工次数、填充间距等参数来控制微米沟槽结构5的尺寸。
下面提供几个本申请提供的树脂基涂层微纳结构超疏水表面的加工方法的具体实施例(实施例1至实施例3),本领域技术人员应该了解具体技术方案并不以此为限,均以能够实现为准。另外,本发明实施例提供的树脂基涂层微纳结构超疏水表面的加工方法中的基材1可以为金属基材,也可以为非金属基材;树脂基涂料可以为氟硅树脂,也可以为环氧树脂,本申请对此不进行限定。
需要说明地是,以下实施例中的基材1优选为铝合金、树脂基涂料优选为氟硅树脂,以此为例进行说明。
实施例1
将铝合金基材进行磨抛,然后置于酒精溶液中超声清洗,晾干。
取氟硅树脂原料共24g,放入烧杯中并磁搅拌混合均匀,之后称取10g的正己烷加入到烧杯中混合均匀,利用喷枪喷涂到预先处理好的铝合金基材上,涂层厚度约100μm,置于通风处表干24h后放入烘箱80℃加热12h固化形成树脂基涂层2。
将SiO2微球悬液超声分散使得SiO2微球32分散均匀;璃器皿中加入2L的去离子水,在称取0.231g的十二烷基硫酸钠加入到去离子水中,机械搅拌至混合均匀,配置成0.4mmol/L的分散液6;将透光结构层31(石英玻璃或柔性膜)用夹具固定,置分散液6液面之下,然后取0.4ml的SiO2微球悬液缓慢加入到分散液6中,并在分散液6液面处形成单层膜,之后将透光结构层31以约8°的角度缓慢向上提拉,使得单层膜自组装到透光结构层31表面,最后将透光结构层31静置6h表干,得到单层SiO2微球结构3。
将单层SiO2微球结构3放置至树脂基涂层2表面(SiO2微球32朝向树脂基涂层2),调控第一激光7的参数(第一激光7的优选参数如下:激光波长约513nm,重频为10KHz,激光平均功率21mw,扫描速度10mm/s),第一激光7对树脂基涂层2进行加工,在树脂基涂层2得到纳米孔结构4。
再调控第二激光8的参数(第二激光8的参数如下:激光波长513nm,重频为10kHz,平均功率2W,扫描速度100mm/s),第二激光8扫描加工得到微米沟槽结构5,最终得到树脂基涂层超疏水表面结构100。
实施例2
将铝合金基材进行磨抛,然后置于酒精溶液中超声清洗,晾干。
取氟硅树脂原料共24g,放入烧杯中并磁搅拌混合均匀,之后称取10g的正己烷加入到烧杯中混合均匀,利用喷枪喷涂到预先处理好的铝合金基材上,涂层厚度约100μm,置于通风处表干24h后放入烘箱80℃加热12h固化形成树脂基涂层2。
将SiO2微球悬液超声分散使得SiO2微球32分散均匀;璃器皿中加入2L的去离子水,在称取0.231g的十二烷基硫酸钠加入到去离子水中,机械搅拌至混合均匀,配置成0.4mmol/L的分散液6;将透光结构层31(石英玻璃或柔性膜)用夹具固定,置分散液6液面之下,然后取0.4ml的SiO2微球悬液缓慢加入到分散液6中,并在分散液6液面处形成单层膜,之后将透光结构层31以约8°的角度缓慢向上提拉,使得单层膜自组装到透光结构层31表面,最后将透光结构层31静置6h表干,得到单层SiO2微球结构3。
将单层SiO2微球结构放置至树脂基涂层2表面(SiO2微球32朝向树脂基涂层2),调控第一激光7的参数(第一激光7的优选参数如下:激光波长约513nm,重频为10KHz,激光平均功率10mw,扫描速度20mm/s),第一激光7对树脂基涂层2进行加工,在树脂基涂层2得到纳米孔结构4。
再调控第二激光8的参数(激光参数如下:激光波长513nm,重频为10kHz,平均功率3W,扫描速度100mm/s),第二激光8扫描加工得到微米沟槽结构5,最终得到树脂基涂层超疏水表面结构100。
实施例3
将铝合金基材进行磨抛,然后置于酒精溶液中超声清洗,晾干。
取氟硅树脂原料共24g,放入烧杯中并磁搅拌混合均匀,之后称取10g的正己烷加入到烧杯中混合均匀,利用喷枪喷涂到预先处理好的铝合金基材上,涂层厚度约100μm,置于通风处表干24h后放入烘箱80℃加热12h固化形成树脂基涂层2。
将SiO2微球悬液超声分散使得SiO2微球32分散均匀;璃器皿中加入2L的去离子水,在称取0.231g的十二烷基硫酸钠加入到去离子水中,机械搅拌至混合均匀,配置成0.4mmol/L的分散液6;将透光结构层31(石英玻璃或柔性膜)用夹具固定,置分散液6液面之下,然后取0.4ml的SiO2微球悬液缓慢加入到分散液6中,并在分散液6液面处形成单层膜,之后将透光结构层31以约8°的角度缓慢向上提拉,使得单层膜自组装到透光结构层31表面,最后将透光结构层31静置6h表干,得到单层SiO2微球结构3。
将单层SiO2微球结构3放置至树脂基涂层2表面(SiO2微球32朝向树脂基涂层2),调控第一激光7的参数(第一激光7的参数如下:激光波长约513nm,重频为10KHz,激光平均功率5mw,扫描速度20mm/s),第一激光7对树脂基涂层2进行加工,在树脂基涂层2得到纳米孔结构4。
再调控第二激光8的参数(第二激光8的参数如下:激光波长513nm,重频为10kHz,平均功率1W,扫描速度100mm/s),第二激光8扫描加工得到微米沟槽结构5,最终得到树脂基涂层超疏水表面结构100。
对上述实施例1至实施例3所制成的树脂基涂层超疏水表面结构100进行疏水性测试,未加工的氟硅树脂的表面接触角约120°,加工后形成的树脂基涂层超疏水表面结构100的表面接触角达到了155°,滚动角约8°,达到了超疏水态。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,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、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种树脂基涂层微纳结构超疏水表面的加工方法,其特征在于,包括以下步骤:
S10、对基材进行预处理;
S20、将树脂基涂料喷涂至所述基材表面并固化形成树脂基涂层;
S30、以提拉法在透光结构层表面自组装SiO2微球形成单层SiO2微球结构;
S40、将所述单层SiO2微球结构覆盖于所述树脂基涂层上;
S50、第一激光扫描所述单层SiO2微球结构,所述SiO2微球聚焦所述第一激光,并在所述树脂基涂层上烧蚀形成纳米孔结构;
S60、移除所述单层SiO2微球结构,第二激光扫描所述树脂基涂层,并在所述树脂基涂层上加工形成微米沟槽结构。
2.如权利要求1所述的树脂基涂层微纳结构超疏水表面的加工方法,其特征在于,步骤S30包括以下子步骤:
S310、将SiO2微球悬液通过超声波分散使得其内的SiO2微球分散均匀;
S320、将所述透光结构层用夹具固定,并置于分散液液面之下;
S330、取适量的所述SiO2微球悬液缓慢加入至所述分散液中,并在所述分散液液面处形成由所述SiO2微球组成的单层膜;
S340、以一定角度缓慢向上提拉所述透光结构层,使得所述单层膜自组装到所述透光结构层表面;
S350、表干成膜,形成所述单层SiO2微球结构。
3.如权利要求2所述的树脂基涂层微纳结构超疏水表面的加工方法,其特征在于,所述分散液由适量的去离子水与一定量的十二烷基硫酸钠搅拌混合形成。
4.如权利要求1所述的树脂基涂层微纳结构超疏水表面的加工方法,其特征在于,步骤S20包括以下步骤:
S210、将树脂基涂料的各组分按比例混合均匀;
S220、加入定量的稀释剂,搅拌混合均匀;
S230、通过喷枪喷涂至基材表面,固化形成树脂基涂层。
5.如权利要求1所述的树脂基涂层微纳结构超疏水表面的加工方法,其特征在于,步骤S50中,所述第一激光的波长为513nm、频率为100KHz、平均功率为0~50mw、扫描速度为0-50mm/s。
6.如权利要求1所述的树脂基涂层微纳结构超疏水表面的加工方法,其特征在于,步骤S60中,所述第二激光的波长为513nm、频率为100KHz、平均功率为0~6w、扫描速度为1-200mm/s。
7.如权利要求1所述的树脂基涂层微纳结构超疏水表面的加工方法,其特征在于,所述透光结构层为石英玻璃或柔性膜。
8.如权利要求1所述的树脂基涂层微纳结构超疏水表面的加工方法,其特征在于,步骤S10中,所述预处理包括磨抛、清洗和晾干。
9.一种树脂基涂层微纳结构超疏水表面,其特征在于,所述树脂基涂层微纳结构超疏水表面采用如权利要求1至8中任一项所述的加工方法制作而成,所述树脂基涂层微纳结构超疏水表面包括:基材和覆盖于所述基材表面的树脂基涂层,所述树脂基涂层形成有多个所述纳米孔结构和所述微米沟槽结构,其中,所述微米沟槽结构的长度方向平行于所述基材的表面。
10.如权利要求9所述的树脂基涂层微纳结构超疏水表面,其特征在于,所述微米沟槽结构的宽度W为10μm~100μm,深度H为10μm~50μm;所述纳米孔结构的孔径D为350nm~650nm。
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