CN104726832A - 一种氧化铝自清洁薄膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氧化铝自清洁薄膜的制备方法。该方法在于首先将金属、陶瓷或玻璃基材放入乙醇中进行超声清洗，然后放入磁控溅射设备中以铝靶为原料镀微晶铝膜，接着在盛有草酸溶液体系的电解槽中进行阳极氧化，最后放入有机硅烷溶液中进行表面修饰，加热干燥后获得氧化铝自清洁薄膜。薄膜具有仿生微纳结构和超疏水性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种氧化铝自清洁薄膜的制备方法，特别涉及一种具有微纳结构和超疏水性能的仿生自清洁氧化铝薄膜的制备方法。
背景技术
生活用具、玻璃幕墙和船体等方面的清洁、防污都是一些常见的现象，众所周知的与自清洁相关的案例。自清洁这个概念来源于荷叶的“自清洁效应”，即荷叶通过表面特殊微纳结构和生物蜡的存在现实不沾灰尘，保持表面清洁的效果。特殊润湿性表面研究表明，实现材料表面自清洁有两种途径：超亲水和超疏水。在这两种途径中，超疏水表面由于表面能较低，可以降低灰尘等污染物的附着，因此一种很好的途径。
近年来，自清洁薄膜相关发明专利申请较多。其中二氧化钛、二氧化硅、薄膜、涂层是实现玻璃自清洁的主要途径，具有亲水性和光催化作用（降解有机污染）的但是存在几个问题：a）钛、二氧化钛原料昂贵，所获得自清洁玻璃成本较高，不利于产业化生产；b）如果选择二氧化钛超亲水玻璃，需要雨水的帮助才能有效地实现自清洁；c）如果选择二氧化钛超疏水玻璃，又存在二氧化钛对有机修饰物的降解问题。除了二氧化钛之外，二氧化硅、有机硅烷薄膜、涂层也是自清洁玻璃常用材料，然而作为自清洁表面基本特征之一的表面仿生微纳结构制备却常常被回避，到目前为止在技术上仍然没有进展。比如，二氧化钛自清洁玻璃制备方法和技术主要有：二氧化钛溶胶提拉、喷涂和涂覆的方法，但存在溶胶与玻璃基片结合的问题（有机物粘结和二氧化钛光催化降解自相矛盾）；磁控激射、化学气相沉积和真空蒸镀等技术基本不存在结合力的问题，但是只能制备纳米或者微米一种结构。因此，利用廉价的原料和合适的方法构建仿生微纳结构薄膜或者涂层，从而实现超疏水玻璃的制备，对于自清洁玻璃实现有重要意义。
发明内容
本发明目的是在于提供一种氧化铝自清洁薄膜的制备方法。
本发明所述一种氧化铝自清洁薄膜的制备方法包括磁控溅射镀膜、阳极氧化和有机硅烷修饰三个步骤，其中磁控溅射镀膜和阳极氧化过程用于制备仿生微纳氧化铝结构薄膜，有机硅烷修饰用于获取低表面能。
一种氧化铝自清洁薄膜的制备方法，其特征在于首先将金属、陶瓷或玻璃基材放入乙醇中进行超声清洗，然后放入磁控溅射设备中以铝靶为原料镀微晶铝膜，接着在盛有草酸溶液体系的电解槽中进行阳极氧化，最后放入有机硅烷溶液中进行表面修饰，加热干燥后获得氧化铝自清洁薄膜。
本发明的自清洁薄膜，它具有仿生微纳结构和超疏水性能。
本发明对比已有技术具有以下优点：
1、不同于常见的氧化钛、氧化硅和氧化锡薄膜，本发明所述薄膜为氧化铝薄膜；
2、通过磁控溅射和阳极氧化技术的结合实现仿生微纳结构氧化铝薄膜的制备；
3、有机硅烷修饰后氧化铝薄膜具有超疏水自清洁功能。
4、 相对于其它技术中所用主要物质氧化钛，本专利中所述氧化铝成本较低。
5、相对其它方法，所述磁控溅射和阳极氧化技术相结合的方法不但可以获得仿生微纳结构表面，而且能保证良好的膜际结合力，更具工业应用价值。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，通过以下实施例进行说明。
实施例1：
首先将金属、陶瓷或玻璃基材放入乙醇中进行超声清洗，然后放入磁控溅射设备中以铝靶为原料镀微晶铝膜，接着在盛有草酸溶液体系的电解槽中进行阳极氧化，最后放入有机硅烷溶液中进行表面修饰，加热干燥（≤100℃）后获得氧化铝自清洁薄膜。
Claims (1)
1.一种氧化铝自清洁薄膜的制备方法，其特征在于首先将金属、陶瓷或玻璃基材放入乙醇中进行超声清洗，然后放入磁控溅射设备中以铝靶为原料镀微晶铝膜，接着在盛有草酸溶液体系的电解槽中进行阳极氧化，最后放入有机硅烷溶液中进行表面修饰，加热干燥后获得氧化铝自清洁薄膜。
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