RU2014146427A - The method of texturing the surfaces of various materials, the method of imparting superhydrophobic properties to the surface of a hydrophobic material, the method of imparting superhydrophobic properties to the surface of a hydrophilic material - Google Patents

The method of texturing the surfaces of various materials, the method of imparting superhydrophobic properties to the surface of a hydrophobic material, the method of imparting superhydrophobic properties to the surface of a hydrophilic material Download PDF

Info

Publication number
RU2014146427A
RU2014146427A RU2014146427A RU2014146427A RU2014146427A RU 2014146427 A RU2014146427 A RU 2014146427A RU 2014146427 A RU2014146427 A RU 2014146427A RU 2014146427 A RU2014146427 A RU 2014146427A RU 2014146427 A RU2014146427 A RU 2014146427A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
texturing
properties
superhydrophobic
pulse duration
superhydrophobic properties
Prior art date
Application number
RU2014146427A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2605401C2 (en
Inventor
Людмила Борисовна Бойнович
Александр Михайлович Емельяненко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН)
Priority to RU2014146427/02A priority Critical patent/RU2605401C2/en
Publication of RU2014146427A publication Critical patent/RU2014146427A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2605401C2 publication Critical patent/RU2605401C2/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/362—Laser etching
    • B23K26/364—Laser etching for making a groove or trench, e.g. for scribing a break initiation groove
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26—Bombardment with radiation
    • H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
    • H01L21/268—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

1. Способ текстурирования поверхностей различных материалов посредством лазерной обработки для придания этим поверхностям супергидрофобных свойств, отличающийся тем, что для формирования на поверхности многомодальной шероховатости с размерами одновременно в нанометровом и микрометровом диапазонах обработку поверхности осуществляют лазером, имеющим длительность импульса в наносекундном интервале.2. Способ придания супергидрофобных свойств поверхности гидрофобного материала, отличающийся тем, что текстурирование поверхности осуществляют методом наносекундной лазерной обработки по п. 1.3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что для придания супергидрофобных свойств поверхности силоксановой резины, текстурирование ее поверхности проводят лазерным пучком со следующими параметрами: длина волны 1064 нм, длительность импульса 50-100 не, усредненная номинальная мощность 10-20 Вт, скорость линейного перемещения пучка 100-500 мм/с, частота следования импульсов 20-50 кГц, плотность рисунка - 10-20 линий/мм.4. Способ придания супергидрофобных свойств поверхности гидрофильного материала, включающий текстурирование поверхности и ее последующую гидрофобизацию, отличающийся тем, что текстурирование поверхности осуществляют методом наносекундной лазерной обработки по п. 1.5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что для придания супергидрофобных свойств поверхности нержавеющей стали, текстурирование поверхности проводят лазерным пучком со следующими параметрами: длина волны 1064 нм, длительность импульса 50-200 не, усредненная номинальная мощность 15-20 Вт, скорость линейного перемещения пучка 50-150 мм/с, частота следования импульсов 20-90 кГц, плотность рисунка - 10-20 линий/мм, после чег1. The method of texturing the surfaces of various materials by laser processing to give these surfaces superhydrophobic properties, characterized in that for the formation on the surface of multimodal roughness with dimensions simultaneously in the nanometer and micrometer ranges, the surface is treated with a laser having a pulse duration in the nanosecond interval. 2. A method of imparting superhydrophobic surface properties to a hydrophobic material, characterized in that the surface is textured by the nanosecond laser processing method according to claim 1.3. The method according to claim 2, characterized in that to impart superhydrophobic properties of the surface of the siloxane rubber, texturing of its surface is carried out by a laser beam with the following parameters: wavelength 1064 nm, pulse duration 50-100 ns, average rated power 10-20 W, linear speed beam displacements 100-500 mm / s, pulse repetition rate 20-50 kHz, pattern density 10-20 lines / mm. 4. A method of imparting superhydrophobic surface properties to a hydrophilic material, including surface texturing and its subsequent hydrophobization, characterized in that the surface texturing is carried out by the nanosecond laser processing method according to claim 1.5. The method according to claim 4, characterized in that to impart superhydrophobic properties of the stainless steel surface, the surface is textured with a laser beam with the following parameters: wavelength 1064 nm, pulse duration 50-200 ns, average rated power 15-20 W, linear displacement speed beam 50-150 mm / s, pulse repetition rate 20-90 kHz, pattern density - 10-20 lines / mm, after

Claims (6)

1. Способ текстурирования поверхностей различных материалов посредством лазерной обработки для придания этим поверхностям супергидрофобных свойств, отличающийся тем, что для формирования на поверхности многомодальной шероховатости с размерами одновременно в нанометровом и микрометровом диапазонах обработку поверхности осуществляют лазером, имеющим длительность импульса в наносекундном интервале.1. The method of texturing the surfaces of various materials by laser processing to give these surfaces superhydrophobic properties, characterized in that for the formation on the surface of multimodal roughness with dimensions simultaneously in the nanometer and micrometer ranges, the surface is treated with a laser having a pulse duration in the nanosecond interval. 2. Способ придания супергидрофобных свойств поверхности гидрофобного материала, отличающийся тем, что текстурирование поверхности осуществляют методом наносекундной лазерной обработки по п. 1.2. A method of imparting superhydrophobic surface properties to a hydrophobic material, characterized in that the surface is textured by the nanosecond laser processing method according to claim 1. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что для придания супергидрофобных свойств поверхности силоксановой резины, текстурирование ее поверхности проводят лазерным пучком со следующими параметрами: длина волны 1064 нм, длительность импульса 50-100 не, усредненная номинальная мощность 10-20 Вт, скорость линейного перемещения пучка 100-500 мм/с, частота следования импульсов 20-50 кГц, плотность рисунка - 10-20 линий/мм.3. The method according to p. 2, characterized in that to impart superhydrophobic properties of the surface of the siloxane rubber, texturing of its surface is carried out with a laser beam with the following parameters: wavelength 1064 nm, pulse duration 50-100 ns, average rated power 10-20 W, the linear velocity of the beam is 100-500 mm / s, the pulse repetition rate is 20-50 kHz, the pattern density is 10-20 lines / mm. 4. Способ придания супергидрофобных свойств поверхности гидрофильного материала, включающий текстурирование поверхности и ее последующую гидрофобизацию, отличающийся тем, что текстурирование поверхности осуществляют методом наносекундной лазерной обработки по п. 1.4. A method of imparting superhydrophobic surface properties to a hydrophilic material, including texturing the surface and its subsequent hydrophobization, characterized in that the surface is textured by the nanosecond laser processing method according to claim 1. 5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что для придания супергидрофобных свойств поверхности нержавеющей стали, текстурирование поверхности проводят лазерным пучком со следующими параметрами: длина волны 1064 нм, длительность импульса 50-200 не, усредненная номинальная мощность 15-20 Вт, скорость линейного перемещения пучка 50-150 мм/с, частота следования импульсов 20-90 кГц, плотность рисунка - 10-20 линий/мм, после чего поверхность гидрофобизуют окунанием на 2 часа в раствор, содержащий 2 объемных процента гидрофобизатора метокси-{3- [(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-пентадекафторооктил)-окси]-пропил}-силана в гексане.5. The method according to p. 4, characterized in that to impart superhydrophobic properties of the stainless steel surface, surface texturing is carried out by a laser beam with the following parameters: wavelength 1064 nm, pulse duration 50-200 ns, average rated power 15-20 W, speed linear beam movement of 50-150 mm / s, pulse repetition rate of 20-90 kHz, pattern density - 10-20 lines / mm, after which the surface is hydrophobized by dipping for 2 hours in a solution containing 2 volume percent methoxy-hydrophobizer {3- [ (2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-penta ekaftorooktil) oxy] propyl} silane in hexane. 6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что для придания супергидрофобных свойств поверхности алюминия или алюминиевого сплава, текстурирование поверхности проводят лазерным пучком со следующими параметрами: длина волны 1064 нм, длительность импульса 20-200 не, усредненная номинальная мощность 15-20 Вт, скорость линейного перемещения пучка 50-400 мм/с, частота следования импульсов 20-90 кГц, плотность рисунка - 10-20 линий/мм, после чего поверхность гидрофобизуют окунанием на 2 часа в раствор, содержащий 2 объемных процента гидрофобизатора метокси-{3- [(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-пентадекафторооктил)-окси]-пропил}-силана в гексане. 6. The method according to p. 4, characterized in that to impart superhydrophobic properties of the surface of aluminum or aluminum alloy, surface texturing is carried out by a laser beam with the following parameters: wavelength 1064 nm, pulse duration 20-200 ns, average rated power 15-20 W , the linear velocity of the beam is 50-400 mm / s, the pulse repetition rate is 20-90 kHz, the pattern density is 10-20 lines / mm, after which the surface is hydrophobized by dipping for 2 hours in a solution containing 2 volume percent methoxy-hydrophobizer {3 - [(2,2,3,3,4,4,5 , 5,6,6,7,7,8,8,8-pentadecafluoroooctyl) oxy] propyl} silane in hexane.
RU2014146427/02A 2014-11-19 2014-11-19 Method of metal surface super hydrophobic properties making RU2605401C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014146427/02A RU2605401C2 (en) 2014-11-19 2014-11-19 Method of metal surface super hydrophobic properties making

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014146427/02A RU2605401C2 (en) 2014-11-19 2014-11-19 Method of metal surface super hydrophobic properties making

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014146427A true RU2014146427A (en) 2016-06-10
RU2605401C2 RU2605401C2 (en) 2016-12-20

Family

ID=56114873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014146427/02A RU2605401C2 (en) 2014-11-19 2014-11-19 Method of metal surface super hydrophobic properties making

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2605401C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114619148A (en) * 2022-03-01 2022-06-14 南京理工大学 Method for changing surface wettability of invar alloy through femtosecond laser
WO2023168794A1 (en) * 2022-03-08 2023-09-14 江苏大学 Method for regulating stress and texture morphology of superhydrophobic aluminum alloy surface prepared by laser etching
US12017302B2 (en) 2022-03-08 2024-06-25 Jiangsu University Stress and texture morphology controlling method for preparing super-hydrophobic surface of aluminum alloy by laser etching

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111468831A (en) * 2019-01-23 2020-07-31 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 Self-cleaning metal surface, preparation method thereof and processing device
CN112176375A (en) * 2019-07-05 2021-01-05 南京理工大学 Preparation method of wear-resistant corrosion-resistant super-hydrophobic surface
RU2721245C1 (en) * 2019-08-30 2020-05-18 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Metal surface texturing method
RU2741028C1 (en) * 2020-07-16 2021-01-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН) Method of processing surfaces of metals with multimodal roughness for imparting super-hydrophobicity and anticorrosion properties to them
RU2750831C1 (en) * 2020-11-23 2021-07-05 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Method for forming hydrophobic texture on metal surface
RU2769107C1 (en) * 2021-06-17 2022-03-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Method of forming combined superhydrophobic surface structure

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005043495A1 (en) * 2005-09-10 2007-03-15 Reisse, Günter Method and device for structuring at least one region of a solid surface uses a nano- to femto-second pulsed laser to form a grid structure with a polarized beam and relative movement to the surface
RU2416813C2 (en) * 2006-01-31 2011-04-20 Кэнон Кабусики Кайся Electrophotographic light-sensitive element, working cartridge and electrophotographic device
EP1961559A1 (en) * 2007-02-20 2008-08-27 Kba-Giori S.A. Cylinder body for orienting magnetic flakes contained in an ink or varnish vehicle applied on a sheet-like or web-like substrate
CN101531335A (en) * 2009-04-08 2009-09-16 西安交通大学 Method for preparing metal surface superhydrophobic microstructure by femto-second laser
US20140227889A1 (en) * 2013-02-13 2014-08-14 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Laser-based materials processing apparatus, method and applications

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114619148A (en) * 2022-03-01 2022-06-14 南京理工大学 Method for changing surface wettability of invar alloy through femtosecond laser
WO2023168794A1 (en) * 2022-03-08 2023-09-14 江苏大学 Method for regulating stress and texture morphology of superhydrophobic aluminum alloy surface prepared by laser etching
US12017302B2 (en) 2022-03-08 2024-06-25 Jiangsu University Stress and texture morphology controlling method for preparing super-hydrophobic surface of aluminum alloy by laser etching

Also Published As

Publication number Publication date
RU2605401C2 (en) 2016-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2014146427A (en) The method of texturing the surfaces of various materials, the method of imparting superhydrophobic properties to the surface of a hydrophobic material, the method of imparting superhydrophobic properties to the surface of a hydrophilic material
Dunn et al. Laser surface texturing for high friction contacts
ES2723791T3 (en) Method and device for producing a structured surface on a steel stamping roller
JP2015511571A5 (en)
JP2015501531A5 (en)
Wu et al. Fabrication of large-area hydrophobic surfaces with femtosecond-laser-structured molds
JP2015516352A5 (en)
EP2256483A3 (en) Method and device for determining the thickness of foam
WO2014127242A3 (en) Aquablation aquabeam eye surgery methods and apparatus
JP2013536099A5 (en)
RU2017124832A (en) METHOD FOR FINAL TREATMENT OF SURFACE STRUCTURE OF ELEVATOR SHAFT MATERIAL AND ELEVATOR COMPONENTS
Dai et al. Micro-dimple array fabricated on surface of Ti6Al4V with a masked laser ablation method in air and water
WO2012123873A3 (en) Method for removing a polluting substance from a water surface
RU2012135655A (en) METHOD FOR RESTORING WELL-SURFACED SURFACES OF METAL PARTS
CN109154057A (en) The surface treatment method and metal product of metal product
Romano et al. Springtail-inspired triangular laser-induced surface textures on metals using MHz ultrashort pulses
EA201692156A1 (en) DEVICE AND METHOD FOR DECORATING FOOD PRODUCTS
CN204472105U (en) Offset press bite-block device
Ryzhenkov et al. Production of superhydrophobous surfaces using laser texturing
EP2898780A3 (en) Purification medium
Ma et al. Investigation of spectra variations of wave groups in finite depth
Solomon et al. E-SEM Evaluation of Root Surface after SRP with Periotor Tips
RU2012129137A (en) METHOD FOR INCREASING STEEL SURFACE CORROSION RESISTANCE
RU2011142648A (en) METHOD FOR PRODUCING FIBERS FROM SECONDARY ARAMID RAW MATERIALS
CN104228192A (en) Surface texture of indium-aluminium composite spherical microcrystal composite layer

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171120