1.一種耐磨超疏水金屬表面的制備方法,其特征在于,具體按照以下步驟實施:
步驟1,通過掩膜微細電解加工在金屬基底表面制備有序微米結構陣列;
步驟2,在表面制備了有序微米結構陣列的金屬基底的表面采用超聲輔助陽極氧化生成多孔隙二級粗糙結構;
步驟3,將疏水涂料噴涂到步驟2得到的多孔隙二級粗糙結構表面,溶劑自然揮發、烘烤,得到耐磨超疏水金屬表面。
2.根據權利要求1所述的耐磨超疏水金屬表面的制備方法,其特征在于,
步驟1的具體過程為:
步驟1.1,金屬基底處理:用砂紙對金屬基底表面進行拋光處理,使金屬基底粗糙度Ra≤0.3,然后依次用丙酮、酒精和去離子水清洗,用氮氣吹干后烘干待用;
步驟1.2,圖形化柔性絕緣掩蔽膜制備:首先用酒精和去離子水對柔性絕緣膜進行清洗并用壓縮空氣吹干;采用紫外激光打標機在柔性絕緣膜上加工微透孔陣列,工藝參數:速度:10~30mm/s,激光有效功率:1~3W,頻率:20KHz;
步驟1.3,掩膜微細電解加工制備有序微結構:將表面加工了微結構透孔陣列的柔性膜作為掩蔽膜,貼合在待加工材料表面,進行掩膜微細電解加工;電解液為5~30%NaNO3和5~30%NaCl的混合物,電流密度5~20A/dm2,電壓1~5V,電極間隙10~50mm;通過超聲攪拌、加工得到金屬表面有序微米結構。
3.根據權利要求2所述的耐磨超疏水金屬表面的制備方法,其特征在于,步驟1.2中柔性絕緣膜采用厚度為0.05~0.2mm的聚酰亞胺膜。
4.根據權利要求2或3所述的耐磨超疏水金屬表面的制備方法,其特征在于,步驟1.3中超聲攪拌參數為:超聲頻率20KHz,超聲功率30~60W,待加工表面浸入電解液深度1~5mm。
5.根據權利要求1所述的耐磨超疏水金屬表面的制備方法,其特征在于,步驟2中多孔隙二級粗糙結構的制備:以表面制作了有序微米結構的金屬基底為溶解陽極,在無掩膜條件下進行加工,同時調整優化超聲參數進行輔助加工;電解參數為:電解液5~30%NaNO3和5~30%NaCl的混合物,電流密度10~50A/dm2,電壓3~10V,電極間隙5~40mm;超聲參數為:超聲頻率為40KHz,超聲功率為100~300W,待加工表面浸入電解液深度5~30mm,在整個金屬基底表面生成多孔隙二級粗糙結構。
6.根據權利要求1所述的耐磨超疏水金屬表面的制備方法,其特征在于,步驟3具體過程為:
步驟3.1,疏水涂料制備:將無水乙醇、三乙氧基(-1H,1H,2H,2H-十三氟辛基)硅烷和納米二氧化硅混合得到氟硅烷納米粒子懸濁液作為疏水涂料;
步驟3.2,將制備的疏水涂料噴涂到所制備的具有多級微觀粗糙結構表面,溶劑自然揮發10min,150℃烘烤10~30min,即得到超疏水金屬表面。
7.根據權利要求6所述的耐磨超疏水金屬表面的制備方法,其特征在于,步驟3.1中無水乙醇、三乙氧基(-1H,1H,2H,2H-十三氟辛基)硅烷和納米二氧化硅的質量比為100:0.5~2:5~15。