技术特征：
1.一种激光刻蚀制备铝合金超疏水表面应力与织构形貌调控方法，其特征在于，包括如下步骤：对铝合金表面预处理；将预处理后的铝合金固定到超声振动平台上，在铝合金待加工表面持续输入流动的液氮，通过控制液氮的流量，使铝合金待加工表面温度降低并保持低温状态；待铝合金待加工表面降温完成后，保持铝合金待加工表面液氮稳定流动，利用超声振动平台产生高频超声振动场，同时通过激光对铝合金待加工表面进行刻蚀，形成超疏水织构微纳米结构表面；采用化学修饰降低超疏水织构微纳米结构表面的表面能。2.根据权利要求1所述的激光刻蚀制备铝合金超疏水表面应力与织构形貌调控方法，其特征在于，铝合金待加工表面持续流动的液氮气体流量为20l/min～50l/min，使铝合金待加工表面温度保持在-80℃～-120℃。3.根据权利要求1所述的激光刻蚀制备铝合金超疏水表面应力与织构形貌调控方法，其特征在于，所述超声振动平台产生的振动方向是可调的，用于实现0
°
～180
°
范围内的任意振动方向的调节，所述超声振动参数为：输出功率为300w，振动频率范围为连续可调的20khz～80khz，最大输出振幅为30μm。4.根据权利要求1所述的激光刻蚀制备铝合金超疏水表面应力与织构形貌调控方法，其特征在于，纳秒激光对铝合金待加工表面进行刻蚀，所述纳秒激光聚焦后光斑直径为50μm，纳秒激光加工参数：波长1064nm，激光功率20w～100w，重复频率10khz～100khz，脉冲宽度100ns，振镜扫描速度10mm/s～8000mm/s。5.根据权利要求1所述的激光刻蚀制备铝合金超疏水表面应力与织构形貌调控方法，其特征在于，采用化学修饰降低超疏水织构微纳米结构表面的方法为：将激光刻蚀后的铝合金在含量为1％～3％全氟辛基三乙氧基硅烷无水乙醇溶液中浸泡30min～90min，然后在90℃～120℃的恒温箱中保温处理40min～60min，将具有低表面能的-cf3和-cf2基团的全氟辛基三乙氧基硅烷分子键合到加工表面，用于降低铝合金材料的表面能。6.根据权利要求1所述的激光刻蚀制备铝合金超疏水表面应力与织构形貌调控方法，其特征在于，对铝合金表面预处理具体为：将铝合金表面加工至表面粗糙度ra≤30μm，然后在无水乙醇溶液中对铝合金表面进行超声清洗，烘干。7.根据权利要求1所述的激光刻蚀制备铝合金超疏水表面应力与织构形貌调控方法，其特征在于，所述超声振动平台产生高频超声振动场的方向与铝合金待加工表面垂直。8.根据权利要求1所述的激光刻蚀制备铝合金超疏水表面应力与织构形貌调控方法，其特征在于，所述超声振动平台产生高频超声振动场的方向与铝合金待加工表面激光扫掠方向垂直。9.根据权利要求1所述的激光刻蚀制备铝合金超疏水表面应力与织构形貌调控方法，其特征在于，所述超声振动平台产生高频超声振动场的方向与铝合金待加工表面激光扫掠方向平行。
技术总结
本发明提供了一种激光刻蚀制备铝合金超疏水表面应力与织构形貌调控方法，包括如下步骤：对铝合金表面预处理；将预处理后的铝合金固定到超声振动平台上，在铝合金待加工表面持续输入流动的液氮，通过控制液氮的流量，使铝合金待加工表面温度降低并保持低温状态；待铝合金待加工表面降温完成后，保持铝合金待加工表面液氮稳定流动，利用超声振动平台产生高频超声振动场，同时通过激光对铝合金待加工表面进行刻蚀，形成超疏水织构微纳米结构表面；采用化学修饰降低超疏水织构微纳米结构表面的表面能。本发明可以高效完成基体强度高、疏水织构形貌好、耐久性强的液滴各向异性传输航空铝合金超疏水表面的制备。铝合金超疏水表面的制备。铝合金超疏水表面的制备。
技术研发人员：张宇 周建忠 缑延强 孟宪凯 李鹏飞 黄舒
受保护的技术使用者：江苏大学
技术研发日：2022.03.08
技术公布日：2022/7/1