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专利号: 2023106619546
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种超疏水分形微织构激光制备方法,其特征在于包括以下步骤:(1)通过matlab编程生成具有一定长度一定间距的peano分形微织构,经过数次迭代,获得peano分形微织构图案,所述peano分形微织构形成过程为:S1、定义4个空矩阵以储存peano分形的初始元,分别为A=[]、B=[]、C=[]、D=[];

S2、定义4个单位长度的方向线段,分别为north=[0 a]、east=[a 0]、south=[0 ‑a]、west=[‑a 0],a为peano分形微织构边长;

S3、定义4个peano初始元,分别为

AA=[ B; north ; A ; east ; A ; south ; C];BB = [A ; east ; B ; north ; B ; west ; D];CC = [D ; west ; C ; south ; C ; east ; A];DD = [C ; south ; D ; west ; D ; north ; B];S4、将4个初始元赋值到对应矩阵,即

A = AA;B = BB;C = CC;D = DD;

S5、重复S3,S4的操作,将其定义为一个迭代步,进行多次迭代;

S6、迭代完成后,输出peano分形图案;

(2)对金属或合金试样进行预处理,即针对金属或合金试样在金相硅胶软模具中用环氧树脂CM4进行镶样、再依次经不同目数砂纸打磨、抛光剂抛光、清洗备用;

(3)将预处理好的金属或合金试样放置在激光扫描平台上,调整加工表面与激光镜头的相对距离,使加工表面在激光的焦点上;调整激光加工参数,将peano分形微织构图案导入激光打标机进行加工,再用无水乙醇进行超声波清洗和干燥处理;

(4)将制备的peano分形微织构表面浸入1H,1H,2H,2H‑全氟癸基三乙氧基硅烷乙醇溶液中进行改性处理,接着在50 ℃下进行烘干处理,得到金属或合金表面超疏水分形微织构;

步骤(1)中的peano分形微织构尺寸:其边长为100μm 150μm,迭代次数为6 8次,深度为~ ~

10μm  40μm;

~

步骤(3)中激光加工参数:加工表面与激光镜头的相对距离176mm,激光功率为5W 8W、~激光频率为20kHz 40kHz、扫描速度为300mm/s 1000mm/s,激光脉冲宽度为100 ns、波长为~ ~

1064 nm。

2.根据权利要求1所述的一种超疏水分形微织构激光制备方法,其特征在于步骤(1)中的peano分形微织构尺寸:其边长为100μm。

3.根据权利要求1所述的一种超疏水分形微织构激光制备方法,其特征在于步骤(2)的金属或合金试样预处理的过程如下:S1、将金属或合金试样切割成15mm×15mm×3mm大小的样品,置于内径为30mm的金相硅胶软模具中用环氧树脂CM4镶样至凝固;

S2、将镶好的样品依次用180目、400目、800目、1200目、1500目、2000目、4000目砂纸打磨,随后采用粒数分别为3.5μm、2.5μm、1.5μm、0.5μm的金刚石喷雾抛光剂抛光,最后分别用丙酮、无水乙醇和去离子水超声波清洗机清洗,用吹风机吹干。

4.根据权利要求1所述的一种超疏水分形微织构激光制备方法,其特征在于步骤(4)中

1H,1H,2H,2H‑全氟癸基三乙氧基硅烷乙醇溶液中1H,1H,2H,2H‑全氟癸基三乙氧基硅烷与乙醇的投料体积比为1:100。

5.根据权利要求1所述的一种超疏水分形微织构激光制备方法,其特征在于步骤(4)中进行改性处理的浸入时间为15‑20min。

6.根据权利要求1所述的一种超疏水分形微织构激光制备方法,其特征在于步骤(4)中进行改性处理的浸入时间为20min。