鋁基彩色超疏水表面制備.pdf

1、接觸角大于150°、滾動角小于10°的表面被稱為超疏水表面。近年來，研究人員用電刻蝕，化學刻蝕等方法已經成功在鋁基體上制備出了超疏水表面。而在生活應用中，人們期望獲得既具有自清潔性能又具有美觀可裝飾特性的超疏水表面。因此，彩色超疏水表面的制備在生活裝飾方面具有較強的應用價值，同時在城市建筑、環(huán)保節(jié)能等領域也有潛在研究意義。
　　目前獲得彩色超疏水表面的方法主要有電刷鍍、電化學沉積、噴涂等，但電刷鍍所獲得的表面顏色有限，而電化學沉積

2、或噴涂獲得多色彩表面比較困難。
　　針對上述問題，在分析潤濕性相關理論及金屬基體著色工藝研究現狀的基礎上，利用電化學刻蝕、電化學陽極氧化、電解著色、化學沉積等加工技術，進行了一系列在金屬材料上構建納米微觀結構并進行封孔著色的試驗研究。
　　將電化學刻蝕后的鋁基體在高錳酸鉀和硫酸的混合溶液(0.07 mol/L H2SO4、0.0095 mol/L高錳酸鉀、0.0495 mol/L Al2O3)中進行電解著色并通過氟硅烷修飾降

3、低表面能后即獲得金黃色的鋁基超疏水表面。在著色時間為3 min、著色電壓為10V這一較優(yōu)工藝參數下，對樣品表面的微觀形貌、化學成分及潤濕性進行了表征，結果表明:水滴與表面的接觸角達到159.3°，滾動角為1°。
　　將電化學刻蝕后的鋁基體陽極氧化后在混合液(0.05 mol/L H2SO4，0.0495 mol/LAl2O3,0.04 mol/L NiSO4·6H2O,0.038 mol/L CuSO4·5H2O,0.067 mo

4、l/L(NH4)2SO4)中進行電解著色并通過氟硅烷修飾降低表面能后即獲得黑色的鋁基超疏水表面。在著色時間為30min、著色電壓為14V這一較優(yōu)工藝參數下，獲得了較好的疏水性能，水滴與表面的接觸角達到158.3°，滾動角為1°。
　　重點分析了電解著色加工電壓和時間對金黃色表面顏色及潤濕性的影響，發(fā)現著色電壓和時間是影響試樣表面顏色的主要因素，但對表面潤濕性的影響較小。當著色電壓為10V，著色時間為3 min的時候可以獲得顏色亮麗