一種在鋁制品表面形成有序凹孔的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋁制品表面凹孔的工藝，更具體地，涉及一種在鋁制品表面形成有序凹孔的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]陽(yáng)極化是一種用于增大金屬部件表面上的天然氧化物層厚度的電解鈍化工藝，其中待處理的部件形成電路的陽(yáng)極。陽(yáng)極化增強(qiáng)了抗腐蝕性和耐磨性，可為底層油漆和膠水提供更好的粘合力。陽(yáng)極化膜還可用于實(shí)現(xiàn)許多裝飾效果。但是陽(yáng)極氧化并不能形成特點(diǎn)的凹孔，只能形成不規(guī)則的，或者圓柱形凹孔。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，解決控制鋁制品表面凹孔形狀的方法，更進(jìn)一步的可以形成有序排列的凹孔。
[0004]首先提供一種在鋁制品表面形成有序凹孔的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0005]S1.制備具有陣列的原始模板；
[0006]S2.將彈性材料的預(yù)聚體涂于步驟S1所得的原始模板上，放入烘箱中加熱，冷卻，脫模后，得反相的微、納米坑陣列的彈性印章；
[0007]S3，將S2獲得的反相的微、納米坑陣列的彈性印章固定于鋁制品表面，然后將鋁制品進(jìn)行陽(yáng)極氧化，既得表面具有有序凹孔的鋁制品。
[0008]所述的凹孔為上部的橫截面比根部的橫截面小的凹孔。
[0009]所述的凹孔為蘑菇狀、抹刀狀或吸盤狀。
[0010]步驟S1制備原始模板的方法為電子束刻蝕法、光刻技術(shù)或化學(xué)腐蝕法。
[0011]所述的彈性材料為具有彈性、能固化并且固化后能耐高溫的材料。
[0012]所述的彈性材料優(yōu)選為有機(jī)硅橡膠或記憶形狀合金。
[0013]準(zhǔn)三維表面微納結(jié)構(gòu)在表面科學(xué)、納米科學(xué)、仿生生物學(xué)、能源和催化等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用。微納米加工方法是實(shí)現(xiàn)表面微納米結(jié)構(gòu)可控制造的重要手段?，F(xiàn)有制備準(zhǔn)三維微納米結(jié)構(gòu)的方法包括電子束刻蝕、激光相干曝光、特殊的光刻技術(shù)、直寫技術(shù)、模板法和化學(xué)腐蝕法等等。但是，以上這些方法通常需要較大型的儀器，制備耗能大、時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)用貴，而且樣品批次之間的差異大、重現(xiàn)性差，并且很少能有針對(duì)金屬進(jìn)行表面處理的。因此，發(fā)展出一種快速且制造成本低廉、結(jié)構(gòu)可控的金屬表面微納米結(jié)構(gòu)制造方法在微納技術(shù)領(lǐng)域具有重要意義。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，可以控制鋁制品表面的形狀，利用彈性材料，使得凹孔無(wú)論成什么形狀，均可以將彈性材料取出，從而控制鋁制品表面的凹孔的形狀，并且可以根據(jù)需要調(diào)整凹孔的密度。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為制備流程圖。
[0016]圖2為實(shí)施例1的凹孔示意圖。
[0017]其中，1為原始模板，2為聚二甲基硅氧烷彈性體模板，3為鋁制品，4為制得的具有有序凹孔的招制品。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。除非特別說(shuō)明，本發(fā)明采用的試劑、設(shè)備和方法為本技術(shù)領(lǐng)域常規(guī)市購(gòu)的試劑、設(shè)備和常規(guī)使用的方法。實(shí)施例1
[0019]如圖1和2所示，本發(fā)明舉例的是一種中部比上下底更粗的凹孔的加工方法，圖1為具體的流程圖。
[0020]第一步是硅橡膠彈性體(聚二甲基硅氧烷彈性體)模板的制作。首先采用其他加工方法(電子束刻蝕、特殊的光刻技術(shù)、模板法或化學(xué)腐蝕法等)在硅片表面制備出有序排列的微、納米柱陣列原始模板(微、納米結(jié)構(gòu)的尺寸為100nm-500 ym)，再將調(diào)配好的聚二甲基娃氧燒預(yù)聚體旋涂在該模板上(300-800rpm，30秒，厚度為200-800 μ m)，置于70-230°C的烘箱中加熱30min以上，待聚二甲基硅氧烷固化后取出，冷卻，形成聚二甲基硅氧烷彈性模板，將彈性模板固定于鋁板表面，然后對(duì)鋁板進(jìn)行陽(yáng)極氧化，氧化完成之后，將彈性模板分離，既可以獲得表面形成有序凹孔的鋁板。
[0021]本發(fā)明的目的在于針對(duì)常規(guī)熱壓成型或澆注成型無(wú)法準(zhǔn)確復(fù)制出上部比根部大的表面微納結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，基于彈性體的“形變-恢復(fù)”性能和陽(yáng)極氧化的方法提出一種加工呂制品表面準(zhǔn)三維微納米結(jié)構(gòu)的低成本方法。
[0022]實(shí)施例2
[0023]本發(fā)明舉例的是一種上底面比下底更粗的凹孔的加工方法。
[0024]第一步是硅橡膠彈性體(聚二甲基硅氧烷彈性體)模板的制作。實(shí)施例中，首先采用其他加工方法(電子束刻蝕、特殊的光刻技術(shù)、模板法或化學(xué)腐蝕法等)在硅片表面制備出有序排列的微、納米柱陣列原始模板(微、納米結(jié)構(gòu)的尺寸為100nm-500 ym)，再將調(diào)配好的聚二甲基娃氧燒預(yù)聚體旋涂在該模板上(300-800rpm，30秒，厚度為200-800 μπι)，置于70-230°C的烘箱中加熱30min以上，待聚二甲基硅氧烷固化后取出，冷卻，形成聚二甲基硅氧烷彈性模板，將彈性模板固定于鋁板表面，然后對(duì)鋁板進(jìn)行陽(yáng)極氧化，氧化完成之后，將彈性模板分離，既可以獲得表面形成有序凹孔的鋁板。
[0025]鋁制品表面的三維微納米結(jié)構(gòu)可改變金屬表面的浸潤(rùn)性，為制造出超親水/超疏水表面提供了一種新的途徑，在自清潔表面、微流體、無(wú)損液體傳輸和傳熱等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用前景。另外，基于此準(zhǔn)三維微納米結(jié)構(gòu)基底，還可以制造出特殊結(jié)構(gòu)的鋁制品納米結(jié)構(gòu)，在生物傳感器、表面增強(qiáng)拉曼、催化和太陽(yáng)能利用等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種在鋁制品表面形成有序凹孔的方法，其特征在于，包括以下步驟: 51.制備具有陣列的原始模板； 52.將彈性材料的預(yù)聚體涂于步驟S1所得的原始模板上，放入烘箱中加熱，冷卻，脫模后，得反相的微、納米坑陣列的彈性印章； S3，將S2獲得的反相的微、納米坑陣列的彈性印章固定于鋁制品表面，然后將鋁制品進(jìn)行陽(yáng)極氧化，既得表面具有有序凹孔的鋁制品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在鋁制品表面形成有序凹孔的方法，其特征在于，所述的凹孔為上部的橫截面比根部的橫截面小的凹孔。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在鋁制品表面形成有序凹孔的方法，其特征在于，所述的凹孔為蘑菇狀、抹刀狀或吸盤狀。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在鋁制品表面形成有序凹孔的方法，其特征在于，步驟S1制備原始模板的方法為電子束刻蝕法、光刻技術(shù)或化學(xué)腐蝕法。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在鋁制品表面形成有序凹孔的方法，其特征在于，所述的彈性材料為具有彈性、能固化并且固化后能耐高溫的材料。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的在鋁制品表面形成有序凹孔的方法，其特征在于，所述的彈性材料為有機(jī)硅橡膠或記憶形狀合金。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種在鋁制品表面形成有序凹孔的方法，包括以下步驟：S1.制備具有陣列的原始模板；S2.將彈性材料的預(yù)聚體涂于步驟S1所得的原始模板上，放入烘箱中加熱，冷卻，脫模后，得反相的微、納米坑陣列的彈性印章；S3，將S2獲得的反相的微、納米坑陣列的彈性印章固定于鋁制品表面，然后將鋁制品進(jìn)行陽(yáng)極氧化，既得表面具有有序凹孔的鋁制品。本發(fā)明利用彈性材料的彈性和鋁制品的陽(yáng)極氧化結(jié)合，使得鋁制品陽(yáng)極氧化的時(shí)候形成的凹孔的形狀可控，并能更具自己的需要調(diào)整凹孔的密度。
【IPC分類】C25D11/04, C25D11/16
【公開號(hào)】CN105297100
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510576463
【發(fā)明人】沈堅(jiān)強(qiáng), 黃正杰, 李永林
【申請(qǐng)人】浙江家強(qiáng)鋁業(yè)有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年9月11日