本发明涉及一种在x90管线钢表面制备cuo超疏水涂层的方法。
背景技术：
近年来，具有特殊表面润湿性的材料越来越受到人们关注和重视。接触角大于150°而滚动角小于10°的表面，称为超疏水表面。固体表面能否实现超疏水特性由其表面形貌和化学组成共同决定，因此制备超疏水表面的方法可分为两类：低表面能化处理粗糙结构材料；粗糙化处理低表面能材料。目前，人工构建超疏水表面的方法主要有喷涂法、模板法、沉积法、溶胶-凝胶法和刻蚀法等。而超疏水表面所表现出的独特的自清洁、防腐蚀、流体减阻及抗结冰等特性，在工农业生产中有广阔的潜在应用价值。
随着社会的发展对能源等管线运输的要求日益严苛，使具有较高抗变形能力和低屈强比的x90管线钢有望成为下一代产业应用的高强度大口径管线用钢。但是，管线用钢大都易腐蚀且液体输送管线还有粘附阻力问题，严重影响应用效果。金属铜具有较好的耐腐蚀性，可作为管线钢理想的防腐保护层。超疏水表面的防粘附性，可大大降低液体的输送阻力。目前有关铜基金属超疏水表面的制备方法较多，但是这些方法大都有制备条件苛刻、成本较高和机械稳定性较差等问题，严重制约其应用。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种在x90管线钢表面制备cuo超疏水涂层的方法。
本发明通过下面技术方案实现：
一种在x90管线钢表面制备cuo超疏水涂层的方法，其特征在于包括如下步骤：用砂纸将x90管线钢和纯铜片打磨至2000#，依次用丙酮、无水乙醇和离子水超声清洗30-40min；将x90管线钢浸入52-58℃的碱洗液中保温20-30min，其中碱液由浓度为28g/l的naoh、17g/l的na2co3、19g/l的na3po4和8.5g/l的na2sio3组成，再用浓度为10%的h2so4溶液酸洗15-20s，然后将x90管线钢和纯铜片在18-22℃的电沉积溶液中保温电沉积35-45min，沉积液由浓度为196g/l的cuso4·5h2o和11g/l的h2so4组成，电流为3-4a/dm2；配制由浓度为2.5mol/l的koh和0.1mol/l的(nh4)2s2o8组成的混合溶液，电沉积后用无水乙醇和离子水超声清洗，放入上述混合溶液中，54-58℃保温60-80min，将产物用离子水清洗晾干后，浸泡在浓度为0.01mol/l的全氟辛酸无水乙醇溶液中8-9d，取出后在室温静置47-49h，即得；各原料均为重量份。
优选地，所述的制备方法中，依次用丙酮、无水乙醇和离子水超声清洗35min。
优选地，所述的制备方法中，将x90管线钢浸入55℃的碱洗液中保温25min。
优选地，所述的制备方法中，用浓度为10%的h2so4溶液酸洗18s。
优选地，所述的制备方法中，将x90管线钢和纯铜片在20℃的电沉积溶液中保温电沉积40min。
优选地，所述的制备方法中，电流为3.5a/dm2。
优选地，所述的制备方法中，56℃保温70min。
优选地，所述的制备方法中，浸泡在浓度为0.01mol/l的全氟辛酸无水乙醇溶液中8.5d。
优选地，所述的制备方法中，取出后在室温静置48h。
本发明技术效果：
该方法简便、快捷、条件温和，制备的cuo超疏水涂层具有超疏水性，良好的机械稳定性，优异的自清洁性及良好的耐腐蚀性。
具体实施方式
下面结合实施例具体介绍本发明的实质性内容。
实施例1
一种在x90管线钢表面制备cuo超疏水涂层的方法，其特征在于包括如下步骤：用砂纸将x90管线钢和纯铜片打磨至2000#，依次用丙酮、无水乙醇和离子水超声清洗35min；将x90管线钢浸入55℃的碱洗液中保温25min，其中碱液由浓度为28g/l的naoh、17g/l的na2co3、19g/l的na3po4和8.5g/l的na2sio3组成，再用浓度为10%的h2so4溶液酸洗18s，然后将x90管线钢和纯铜片在20℃的电沉积溶液中保温电沉积40min，沉积液由浓度为196g/l的cuso4·5h2o和11g/l的h2so4组成，电流为3.5a/dm2；配制由浓度为2.5mol/l的koh和0.1mol/l的(nh4)2s2o8组成的混合溶液，电沉积后用无水乙醇和离子水超声清洗，放入上述混合溶液中，56℃保温70min，将产物用离子水清洗晾干后，浸泡在浓度为0.01mol/l的全氟辛酸无水乙醇溶液中8.5d，取出后在室温静置48h，即得。
实施例2
一种在x90管线钢表面制备cuo超疏水涂层的方法，其特征在于包括如下步骤：用砂纸将x90管线钢和纯铜片打磨至2000#，依次用丙酮、无水乙醇和离子水超声清洗30min；将x90管线钢浸入52℃的碱洗液中保温20min，其中碱液由浓度为28g/l的naoh、17g/l的na2co3、19g/l的na3po4和8.5g/l的na2sio3组成，再用浓度为10%的h2so4溶液酸洗15s，然后将x90管线钢和纯铜片在18℃的电沉积溶液中保温电沉积35min，沉积液由浓度为196g/l的cuso4·5h2o和11g/l的h2so4组成，电流为3a/dm2；配制由浓度为2.5mol/l的koh和0.1mol/l的(nh4)2s2o8组成的混合溶液，电沉积后用无水乙醇和离子水超声清洗，放入上述混合溶液中，54℃保温60min，将产物用离子水清洗晾干后，浸泡在浓度为0.01mol/l的全氟辛酸无水乙醇溶液中8d，取出后在室温静置47h，即得。
实施例3
一种在x90管线钢表面制备cuo超疏水涂层的方法，其特征在于包括如下步骤：用砂纸将x90管线钢和纯铜片打磨至2000#，依次用丙酮、无水乙醇和离子水超声清洗40min；将x90管线钢浸入58℃的碱洗液中保温30min，其中碱液由浓度为28g/l的naoh、17g/l的na2co3、19g/l的na3po4和8.5g/l的na2sio3组成，再用浓度为10%的h2so4溶液酸洗20s，然后将x90管线钢和纯铜片在22℃的电沉积溶液中保温电沉积45min，沉积液由浓度为196g/l的cuso4·5h2o和11g/l的h2so4组成，电流为4a/dm2；配制由浓度为2.5mol/l的koh和0.1mol/l的(nh4)2s2o8组成的混合溶液，电沉积后用无水乙醇和离子水超声清洗，放入上述混合溶液中，58℃保温80min，将产物用离子水清洗晾干后，浸泡在浓度为0.01mol/l的全氟辛酸无水乙醇溶液中9d，取出后在室温静置49h，即得。
该方法简便、快捷、条件温和，制备的cuo超疏水涂层具有超疏水性，良好的机械稳定性，优异的自清洁性及良好的耐腐蚀性。