锈钢金属表面性能稳定，具备优异的自 清洁功能，大大增加了不锈钢的使用范围。
【附图说明】
[0032] 图1 (a)、（b)分别为本发明实施例1利用短脉冲激光制备得到的不锈钢超疏水自 清洁表面的接触角示意图、滚动角示意图；
[0033] 图2(c)、（d)分别为本发明实施例2利用短脉冲激光制备得到的不锈钢超疏水自 清洁表面的接触角示意图、滚动角示意图；
[0034] 图3(e)、（f)分别为本发明实施例3利用短脉冲激光制备得到的不锈钢超疏水自 清洁表面的接触角示意图、滚动角示意图；
[0035] 图4(g)、（h)分别为本发明实施例4利用短脉冲激光制备得到的不锈钢超疏水自 清洁表面的接触角示意图、滚动角示意图；
[0036]图5为本发明实施例1利用短脉冲激光制备得到的不锈钢超疏水自清洁表面的扫 描电镜图；
[0037]图6为本发明实施例2利用短脉冲激光制备得到的不锈钢超疏水自清洁表面的扫 描电镜图；
[0038]图7为本发明实施例3利用短脉冲激光制备得到的不锈钢超疏水自清洁表面的扫 描电镜图；
[0039]图8为本发明实施例4利用短脉冲激光制备得到的不锈钢超疏水自清洁表面的扫 描电镜图。
【具体实施方式】
[0040] 为了更好的理解本发明，以下结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细 介绍。
[0041] 下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
[0042] 本发明所述的一种利用短脉冲激光制备不锈钢超疏水自清洁表面的方法，参考自 然界生物材料作为设计基础，在304不锈钢表面上模仿自然界生物复合材料细微结构分布 的结构特征，设计表面结构。
[0043] 实施例1
[0044] 本实施例的一种利用短脉冲激光制备不锈钢超疏水自清洁表面的方法，包括以下 具体步骤：
[0045] 步骤一，将304不锈钢抛光，选用功率为370W，研磨盘转速为450转/分，研磨盘直 径为230mm的金相试样预磨机，抛光过程需要辅助直径为200mm、1000目的SiC水砂纸在所 述不锈钢表面进行抛光处理，抛光范围为l〇〇cm 2,抛光时间10分钟，得到表面抛光后的不锈 钢样品；
[0046] 步骤二，将步骤一所述表面抛光后的不锈钢样品用超声波清洗仪清洗，超声波清 洗仪超声波频率为40kHz，用电阻率为18. 25兆欧的去离子水淹没样品表面，在室温下，连 续清洗30分钟，室温自然晾干，得到洁净的不锈钢样品；
[0047] 步骤三，采用短脉冲激光器，激光器波长为1064nm，对步骤二所述得到的洁净不 锈钢样品表面进行激光扫描加工，在样品表面加工出无数的微结构；所述激光器脉宽为 240ns，单脉冲能量为0. 61mJ，重复频率为99kHz，所述激光扫描利用X-Y扫描振镜系统，使 激光束以1336. 5mm/s的速度逐行逐列烧蚀所述不锈钢样品表面；所述振镜系统由X-Y光学 扫描头、电子驱动放大器、光学反射镜片和场镜组成，所述振镜系统的扫描范围和速度、线 扫描和面扫描路径均由电脑进行控制和设定，所述电脑提供的信号通过驱动放大电路驱动 光学扫描头，从而在X-Y平面控制激光束的偏转，样品相对于激光光束沿x方向移动，通过 控制移动速度和激光脉冲重复频率，使其脉冲重合度达到1 % -99%，完成移动后，再沿y方 向单步步进，通过控制步进距离，使其光束重合度在y方向达到1 % -99%，工作台反转，所 述样品加工范围为126_ x 126mm ;
[0048] 步骤四，样品经过步骤三激光加工后，将经过加工后的样品放入电热干燥箱里烘 烤，在气压为普通大气压下，湿度为45% RH，温度为100°C条件下恒温烘烤8小时，得到所述 的不锈钢超疏水自清洁表面。
[0049] 采用电阻率为18. 25兆欧的去离子水，利用光学接触角表面界面张力测量仪测试 所述得到的不锈钢超疏水性自清洁表面的接触角、滚动角：采用接取法测量，在加液针头下 形成所需体积的悬挂液滴，调节样品平台的Z轴使样品表面上升，当样品表面与加液针头 下悬挂的液滴底部接触时，液滴就从加液针头转移到样品表面，然后再通过调节样品台Z 轴使样品表面下降到原来的位置进行测量，由于制备得到的不锈钢表面超疏水性能优异， 3-8微升的水滴无法附着，所以水滴体积为9微升，测试温度为25. 5°C，湿度为19. 5% RH。
[0050] 本实施例制备得到的不锈钢超疏水自清洁表面，其扫描电镜照片如图5所示，其 表面呈现微米级的乳突状结构。
[0051] 本实施例制备得到的不锈钢超疏水自清洁表面与水的接触角示意图如图1(a)所 示，滚动角示意图如图1(b)所示。
[0052] 本实施例制备得到的不锈钢超疏水自清洁表面与水的接触角为166. 1°，滚动角 为0.5°，测试结果见表1。
[0053] 实施例2
[0054] 本实施例的一种利用短脉冲激光制备不锈钢超疏水自清洁表面的方法，包括以下 具体步骤：
[0055] 步骤一，将304不锈钢抛光，选用功率为370W，研磨盘转速为450转/分，研磨盘直 径为230mm的金相试样预磨机，抛光过程需要辅助直径为200mm、1000目的SiC水砂纸在所 述不锈钢表面进行抛光处理，抛光范围为l〇〇cm 2,抛光时间10分钟，得到表面抛光后的不锈 钢样品；
[0056] 步骤二，将步骤一所述表面抛光后的不锈钢样品用超声波清洗仪清洗，超声波清 洗仪超声波频率为40kHz，用电阻率为18. 25兆欧的去离子水淹没样品表面，在室温下，连 续清洗30分钟，清洗干净后，用冷风吹干，得到洁净的不锈钢样品；
[0057] 步骤三，采用短脉冲激光器，激光器波长为1064nm，对步骤二所述得到的洁净不 锈钢样品表面进行激光扫描加工，在样品表面加工出无数的微结构，所述激光器脉宽为 240ns，单脉冲能量为0. 40mJ，重复频率为149kHz，所述激光扫描利用多棱镜系统，使激光 束以2011. 5mm/s的速度逐行逐列烧蚀所述不锈钢样品表面，样品加工范围为100cm2;所述 多棱镜系统由高速旋转的多边形棱镜、电子驱动放大器和场镜组成，所述多棱镜系统的线 扫描范围和速度均由电脑控制器进行控制和设定，所述电脑控制器提供的信号通过所述驱 动放大电路驱动多棱镜，可以在一维方向上实现激光束偏转，同时与运动平台相结合，实现 另一方向的移动，其中不锈钢样品相对于激光光束沿x方向移动，通过控制移动速度和激 光脉冲重复频率，使其脉冲重合度达到1 % -99%，完成移动后，再沿y方向单步步进，通过 控制步进距离，使其光束重合度在y方向达到1% -99% ;
[0058] 步骤四，样品经过步骤三激光加工后，将经过加工后的样品放入电热干燥箱里烘 烤，在气压为普通大气压下，湿度为40% RH，温度为100°C条件下恒温烘烤4小时，得到所述 的不锈钢超疏水自清洁表面。
[0059] 采用上述实施例1相同的测试方法测试所述得到的不锈钢表面的接触角、滚动 角。
[0060] 本实施例制备得到的不锈钢超疏水自清洁表面，其扫描电镜照片如图6所示，其 表面呈现微米级的乳突状结构。
[0061] 本实施例制备得到的不锈钢超疏水自清洁表面与水的接触角示意图如图2(c)所 示，滚动角示意图如图2(d)所示。
[0062]本实施例制备得到的不锈钢超疏水自清洁表面与水的接触角为157. 1°，滚动角 为6.6°，测试结果见表1。
[0063] 实施例3
[0064] 本实施例的一种利用短脉冲激光制备不锈钢超疏水自清洁表面的方法，包括以下 具体步骤：
[0065] 步骤一，将304不锈钢抛光，选用功率为370W，研磨盘转速为450转/分，研磨盘直 径为230mm的金相试样预磨机，抛光过程需要辅助直径为200mm，1000目的SiC水砂纸在所 述不锈钢表面进行抛光处理，抛光范围为l〇〇cm 2,抛光时间10分钟，得到表面抛光后的不锈 钢样品；
[0066] 步骤二，将步骤一所述表面抛光后的不锈钢样品用超声波清洗仪清洗，超声波清 洗仪超声波频率为40kHz，用电阻率为18. 25兆欧的去离子水淹没样品表面，在室温下，连 续清洗30分钟，清洗干净后，室温自然晾干，得到洁净的不锈钢样品；
[0067] 步骤三，采用短脉冲激光器，激光器波长为1064nm，对步骤二所述得到的洁净不 锈钢样品表面进行激光扫描加工，在样品表面加工出无数的微结构，所述激光器的脉宽为 20ns，单脉冲能量为0. llmj，重复频率为550kHz，所述激光扫描利用X-Y扫描振镜系统，使 激