一种铜基底超疏水表面的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及材料表面加工技术领域，特别涉及一种铜基底超疏水表面的制备方法。
【背景技术】
[0002]超疏水表面是指水滴在固体表面的接触角大于150度的固体表面，其自身具有防污自清洁、防水防潮、流体减阻、表面防护等诸多优异性能，可广泛应用在建筑材料、生物医药、流体运输、交通运输等诸多领域。其中，固体表面是否具有超疏水性是由固体材料的表面自由能和表面微观形貌决定的，通过改变固体表面的微观结构和表面自由能可以使固体材料表面具有超疏水性。
[0003]金属在日常生活中的应用十分广泛，然而由于不同的金属材料物理和化学性质均不相同，改变不同金属固体表面的微观结构和表面自由能的方法也不尽相同，现有技术中还缺之一种制备铜基底超疏水表面的方法。
【发明内容】
[0004]为了解决现有技术中还缺乏一种制备铜基底超疏水表面的方法的问题，本发明实施例提供了一种铜基底超疏水表面的制备方法。所述技术方案如下:
[0005]—种铜基底超疏水表面的制备方法，所述铜基底超疏水表面的制备方法包括:
[0006]在铜基底表面构建微米级粗糙结构，得到第一表面；
[0007]对所述第一表面进行羟基化处理，得到第二表面；
[0008]将所述铜基底置于有机溶液中，使所述第二表面发生缩合反应，得到第三表面；
[0009]去除所述第三表面残留的有机溶液，得到铜基底超疏水表面。
[0010]进一步地，所述在铜基底表面构建微米级粗糙结构，得到第一表面为:
[0011]利用超声磁致伸缩振荡机对所述铜基底进行空蚀，得到所述第一表面。
[0012]进一步地，所述对所述第一表面进行羟基化处理，得到第二表面包括:
[0013]清除所述第一表面的杂质并进行干燥，得到第四表面；
[0014]利用紫外灯对所述第四表面进行照射，得到所述第二表面。
[0015]进一步地，所述清除所述第一表面的杂质并进行干燥，得到第四表面包括:
[0016]依次使用丙酮、乙醇和超纯水对所述第一表面进行超声清洗，得到第五表面；
[0017]使用高纯氮气吹干所述第五表面，得到所述第四表面。
[0018]具体地，所述依次使用丙酮、乙醇和超纯水对所述第一表面进行超声清洗的时长均为3分钟。
[0019]具体地，所述利用紫外灯对所述第四表面进行照射的时长为60分钟。
[0020]具体地，所述有机溶液为将全氟葵烷基三氯硅烷滴入异辛烷中，使所述全氟葵烷基三氯硅烷发生水解反应所得溶液。
[0021]具体地，所述全氟葵烷基三氯硅烷与所述异辛烷的体积比为1.5:100。
[0022]进一步地，所述去除所述第三表面残留的有机溶液，得到铜基底超疏水表面包括:
[0023]依次用丙酮、乙醇、超纯水洗涤所述第三表面，并将所述第三表面置于氮气中进行干燥，得到第六表面；
[0024]将所述第六表面置于真空干燥箱中进行干燥和保温，得到所述铜基底超疏水表面。
[0025]具体地，所述干燥箱中的温度为90摄氏度，保温时长为30min。
[0026]本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0027]本发明通过在铜基底表面构建微米级粗糙结构，改变铜基底表面的微观结构，通过对第一表面进行羟基化处理并使所得第二表面发生缩合反应，降低铜基底的表面自由能，从而使得铜基底具有超疏水表面，具有防污自清洁、防水防潮、流体减阻、表面防护等优异性能，满足建筑材料、生物医药、流体运输、交通运输等领域对材料的需求。
【附图说明】
[0028]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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。
[0029]图1是本发明一实施例提供的铜基底超疏水表面的制备方法的流程图；
[0030]图2是本发明又一实施例提供的铜基底超疏水表面的制备方法的流程图；
[0031]图3是本发明又一实施例提供的对第一表面进行羟基化处理，得到第二表面的流程图；
[0032]图4是本发明又一实施例提供的所述清除所述第一表面的杂质并进行干燥，得到第四表面的流程图；
[0033]图5是本发明实施例提供的去除第三表面残留的有机溶液，得到铜基底超疏水表面。
【具体实施方式】
[0034]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0035]如图1所示，本发明实施例提供了一种铜基底超疏水表面的制备方法，该铜基底超疏水表面的制备方法包括:
[0036]在步骤101中，在铜基底表面构建微米级粗糙结构，得到第一表面；
[0037]在步骤102中，对第一表面进行羟基化处理，得到第二表面；
[0038]在步骤103中，将铜基底置于有机溶液中，使第二表面发生缩合反应，得到第三表面；
[0039]在步骤104中，去除第三表面残留的有机溶液，得到铜基底超疏水表面。
[0040]在本发明实施例中，铜基底可以为铜板或铜丝等，在构建微米级粗糙结构前先对铜板或铜丝表面进行打磨，打磨可使用磨粒度为600目、800目或1000目的砂纸，使铜板或铜丝表面光滑。[0041 ]本发明通过在铜基底表面构建微米级粗糙结构，改变铜基底表面的微观结构，通过对第一表面进行羟基化处理并使所得第二表面发生缩合反应，降低铜基底的表面自由能，从而使得铜基底具有超疏水表面，具有防污自清洁、防水防潮、流体减阻、表面防护等优异性能，满足建筑材料、生物医药、流体运输、交通运输等领域对材料的需求。
[0042]通过在铜基底表面构建微米级粗糙结构，使空气可以存在于微观间隙中，从而形成固-液-气三相复合接触界面，降低铜基底的表面自由能，而通过对第一表面进行羟基化处理并使所得第二表面发生缩合反应，降低铜基底的表面自由能，可有效降低固-液界面之间的摩擦与黏附，从而增大水滴在固体表面的接触角，增大铜基底的疏水性。
[0043]如图2所示，在本发明实施例中，在步骤201中，在铜基底表面构建微米级粗糙结构，得到第一表面为:
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