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专利号: 2023109716641
申请人: 燕山大学
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.仿生交错润湿特性油水分离表面制备方法,其特征在于包括以下步骤:

S1对铜泡沫进行预处理:将厚度为3mm,孔隙率为95‑120PPI的铜泡沫依次置于稀盐酸,丙酮和去离子水中室温下超声震荡处理,干燥,稀盐酸的浓度0.5‑1mol/L;

S2激光加工:对步骤S1预处理后的铜泡沫的上下表面进行激光刻蚀加工处理,激光加工功率为13‑16W,线填充间距为0.01mm,激光加工速度为400‑800mm/s,激光加工线间距为

0.01mm,加工频率为20kHz,预处理铜泡沫正反面激光加工各1次;

S3制备微纳米双层分级结构:将S2中得到的铜泡沫浸入浓度为0.035‑0.088mol/L硝酸银溶液中氧化沉积3‑5min,获得微纳米双层分级结构并在第一预设温度下真空干燥,第一预设温度为70‑80℃,干燥时间为60‑80min;

S4制备改性铜泡沫:对步骤S3得到的微纳米双层分级结构进行表面改性,得到改性的铜泡沫;

S5制备仿生交错润湿表面:将改性铜泡沫进行激光刻蚀加工获得仿生交错润湿表面;

将步骤S3得到的微纳米双层分级结构浸入含有正十二硫醇的乙醇溶液中,并在第二预设温度下真空干燥,获得改性铜泡沫,将此改性铜泡沫的表面进行激光刻蚀加工后获得微米级圆形凹坑阵列结构表面,所述微米级圆形凹坑阵列结构表面为第一仿生交错润湿表面;

将步骤S3得到的微纳米双层分级结构的表面喷涂疏水喷雾,并在第三预设温度下真空干燥,获得改性铜泡沫,将此改性铜泡沫进行激光刻蚀加工后获得微米级圆形凸包阵列结构表面,所述微米级圆形凸包阵列结构表面为第二仿生交错润湿表面;

所述第一仿生交错润湿表面的圆形凹坑等间距设置,圆形凹坑直径0.2‑0.6mm,圆形凹坑间距1‑3mm,激光加工频率20kHz,加工功率0.8‑2W,加工速度400‑800mm/s,加工线间距为

0.01mm,线填充间距为0.01mm,激光加工1‑2次;所述第二仿生交错润湿表面的圆形凸包等间距设置,圆形凸包直径0.2‑0.6mm,圆形凸包间距1‑3mm,激光加工频率20kHz,加工功率

0.8‑2W,加工速度400‑800mm/s,加工线间距为0.01mm,线填充间距为0.01mm,激光加工1‑2次。

2.根据权利要求1所述的仿生交错润湿特性油水分离表面制备方法,其特征在于:所述正十二硫醇溶液的制备方法:将1‑4g正十二硫醇加入到100mL的乙醇中得到预制溶液,将所述预制溶液在常温下超声分散2‑10min。

3.根据权利要求2所述的仿生交错润湿特性油水分离表面制备方法,其特征在于:铜泡沫浸入含有正十二硫醇的乙醇溶液8‑12h后取出,在第二预设温度为60‑70℃下真空干燥

30‑40min,得到改性铜泡沫。

4.根据权利要求1所述的仿生交错润湿特性油水分离表面制备方法,其特征在于:所述喷涂疏水喷雾过程中疏水喷雾距离铜泡沫中心垂直方向10‑20cm处喷涂1‑3次,并在第三预设温度为60‑70℃下真空干燥30‑40min,获得改性铜泡沫。