本發(fā)明涉及表面防護，尤其是涉及一種盔甲結(jié)構(gòu)的防結(jié)霜超疏水涂層的制備方法。
背景技術(shù)：
1、在制冷和空調(diào)領(lǐng)域，結(jié)霜是不可避免的。結(jié)霜會嚴重影響設(shè)備的運行效率，也導(dǎo)致除霜能耗巨大。此外，霜層會堵塞翅片間隙，導(dǎo)致氣流的熱傳遞減少，最終會降低制冷設(shè)備的運行效率。研究發(fā)現(xiàn)，表面疏水技術(shù)是提高霜凍條件下制冷空調(diào)系統(tǒng)能效的有效途徑。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種盔甲結(jié)構(gòu)的防結(jié)霜超疏水涂層的制備方法，制備得到的超疏水涂層具有耐腐蝕、耐久性強和防結(jié)霜特性優(yōu)異的特點。
2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種盔甲結(jié)構(gòu)的防結(jié)霜超疏水涂層的制備方法，包括以下步驟：
3、步驟一、取鋁片，對鋁片進行打磨拋光，之后將鋁片置于清洗液中超聲脫脂，超聲完成后進行干燥；
4、步驟二、將干燥后的鋁片、去離子水、鋅離子溶液和堿性溶液置于高壓反應(yīng)釜中，調(diào)節(jié)ph，在鋁片上形成盔甲結(jié)構(gòu)；
5、步驟三、將反應(yīng)完全的高壓反應(yīng)釜取出，并冷卻至室溫，取出鋁片并將其置于清洗液中超聲清洗，在鋁片上制備得到具有盔甲結(jié)構(gòu)的zn-alldh膜，放入烘箱中干燥備用；
6、步驟四、將步驟三得到的鋁片使用電沉積方法進行疏水處理在鋁片表面制備得到超疏水涂層。
7、優(yōu)選的，步驟一中，使用80-1200目的砂紙對鋁片進行打磨拋光，清洗液為丙酮、乙醇和水中的一種或多種，超聲時間為5-15min，干燥操作為：通過鼓風(fēng)機進行干燥。
8、優(yōu)選的，步驟一中，使用600-1200目的砂紙對鋁片進行打磨拋光，清洗液依次選擇丙酮、乙醇以及水進行清洗。
9、優(yōu)選的，步驟二中，鋅離子溶液為醋酸鋅、硝酸鋅和氯化鋅中的一種或多種，鋅離子溶液的濃度為1-30mmol/l，堿性溶液為碳酸鈉、碳酸氫鈉、氨水和氫氧化鈉中的一種或多種，調(diào)節(jié)ph為8-14。
10、優(yōu)選的，步驟二中，鋅離子溶液的濃度為10-15mmol/l，調(diào)節(jié)ph為10-12。
11、優(yōu)選的，步驟三中，反應(yīng)時間為1-5h，反應(yīng)溫度為50-100℃，清洗液為去離子水、乙醇、丙酮和乙酸乙酯中的一種或多種。
12、優(yōu)選的，步驟三中，反應(yīng)時間為2-3h，清洗液為去離子水。
13、優(yōu)選的，步驟四的具體操作為：將鈰鹽與硬脂酸溶解在溶劑中，攪拌完全后得到均勻透明的電解質(zhì)溶液，使用普通鋁片為陽極，步驟三得到的鋁片為陰極進行電沉積，反應(yīng)結(jié)束后，使用清洗劑清洗，之后干燥冷卻，在鋁片上制備得到超疏水涂層。
14、優(yōu)選的，步驟四中，鈰鹽為七水氯化鈰、六水硝酸鈰和八水硫酸鈰中的一種，鈰鹽濃度為0.1-0.5mol/l，溶劑為水和乙醇中的一種，電沉積電壓為15-50v，電極間距為1-5cm，反應(yīng)溫度為30-60℃，反應(yīng)時間為20-60min。
15、優(yōu)選的，步驟四中，鈰鹽濃度為0.2mol/l，電沉積電壓為20-40v，電極間距為2-3cm，反應(yīng)溫度為40-50℃，反應(yīng)時間為30-45min。
16、因此，本發(fā)明采用上述一種盔甲結(jié)構(gòu)的防結(jié)霜超疏水涂層的制備方法，具有以下有益效果：
17、(1)使用一種可控、環(huán)保、安全的水熱法制備盔甲耐摩擦結(jié)構(gòu)，再結(jié)合電沉積法在基材表面制備一種盔甲球堆積結(jié)構(gòu)的超疏水涂層，極大地節(jié)省了操作時間，實現(xiàn)了操作過程的安全且穩(wěn)定可控；
18、(2)結(jié)合電沉積后，涂層表面形成了盔甲球堆積結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出了及其優(yōu)異的超疏水性能，表現(xiàn)出了極高的水接觸角以及極低的滾動角，此外由于其極低的表面能以及微-納二級結(jié)構(gòu)，使污染物很難附著，表現(xiàn)出優(yōu)異的自清潔能力；
19、(3)在盔甲球堆積結(jié)構(gòu)的支撐與保護下，超疏水涂層表現(xiàn)出了極佳的耐久性以及優(yōu)異的耐腐蝕性能，在防腐工業(yè)部件、空調(diào)防冰防霜、生物醫(yī)學(xué)器件等領(lǐng)域具有及其廣泛的應(yīng)用。
20、下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
1.一種盔甲結(jié)構(gòu)的防結(jié)霜超疏水涂層的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盔甲結(jié)構(gòu)的防結(jié)霜超疏水涂層的制備方法，其特征在于：步驟一中，使用80-1200目的砂紙對鋁片進行打磨拋光，清洗液為丙酮、乙醇和水中的一種或多種，超聲時間為5-15min，干燥操作為：通過鼓風(fēng)機進行干燥。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種盔甲結(jié)構(gòu)的防結(jié)霜超疏水涂層的制備方法，其特征在于：步驟一中，使用600-1200目的砂紙對鋁片進行打磨拋光，清洗液依次選擇丙酮、乙醇以及水進行清洗。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盔甲結(jié)構(gòu)的防結(jié)霜超疏水涂層的制備方法，其特征在于：步驟二中，鋅離子溶液為醋酸鋅、硝酸鋅和氯化鋅中的一種或多種，鋅離子溶液的濃度為1-30mmol/l，堿性溶液為碳酸鈉、碳酸氫鈉、氨水和氫氧化鈉中的一種或多種，調(diào)節(jié)ph為8-14。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種盔甲結(jié)構(gòu)的防結(jié)霜超疏水涂層的制備方法，其特征在于：步驟二中，鋅離子溶液的濃度為10-15mmol/l，調(diào)節(jié)ph為10-12。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盔甲結(jié)構(gòu)的防結(jié)霜超疏水涂層的制備方法，其特征在于：步驟三中，反應(yīng)時間為1-5h，反應(yīng)溫度為50-100℃，清洗液為去離子水、乙醇、丙酮和乙酸乙酯中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種盔甲結(jié)構(gòu)的防結(jié)霜超疏水涂層的制備方法，其特征在于：步驟三中，反應(yīng)時間為2-3h，清洗液為去離子水。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盔甲結(jié)構(gòu)的防結(jié)霜超疏水涂層的制備方法，其特征在于：步驟四的具體操作為：將鈰鹽與硬脂酸溶解在溶劑中，攪拌完全后得到均勻透明的電解質(zhì)溶液，使用普通鋁片為陽極，步驟三得到的鋁片為陰極進行電沉積，反應(yīng)結(jié)束后，使用清洗劑清洗，之后干燥冷卻，在鋁片上制備得到超疏水涂層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種盔甲結(jié)構(gòu)的防結(jié)霜超疏水涂層的制備方法，其特征在于：步驟四中，鈰鹽為七水氯化鈰、六水硝酸鈰和八水硫酸鈰中的一種，鈰鹽濃度為0.1-0.5mol/l，溶劑為水和乙醇中的一種，電沉積電壓為15-50v，電極間距為1-5cm，反應(yīng)溫度為30-60℃，反應(yīng)時間為20-60min。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種盔甲結(jié)構(gòu)的防結(jié)霜超疏水涂層的制備方法，其特征在于：步驟四中，鈰鹽濃度為0.2mol/l，電沉積電壓為20-40v，電極間距為2-3cm，反應(yīng)溫度為40-50℃，反應(yīng)時間為30-45min。