一种金属表面的强化沸腾微结构及其制备方法

摘要

本发明公开了一种金属表面的强化沸腾微结构及其制备方法，该微结构为金属薄片，其中一面为阵列分布的微结构面，另一面为光滑平面；微结构尺寸为50nm‑50um。制备方法以光刻蚀技术所获得表面具有锥状微结构的薄片为模板，经过1‑2次转印操作，将模板上的结构复制至有机高分子薄膜表面；在超过金属熔点的温度条件下将熔融态金属灌注于薄膜表面，温度为150℃‑300℃；待降温、冷却后，去除胶体，得到表面具有图形化强化沸腾微结构的金属基体。本金属表面的强化沸腾微结构及其制备工艺，具有操作简单，成本低，且制备效率高，样品一致性好的优点。

主权项

一种金属表面的强化沸腾微结构的制备方法，其特征在于如下步骤：(1)以表面具有阵列分布凸起结构的薄片作为初始模板，对有机高分子薄膜板的平面进行压印，压印温度为60℃‑150℃℃，同时对初始模板和有机高分子薄膜板进行加热固化，待有机高分子薄膜板脱模后，该初始模板的凸起结构转印至有机高分子薄膜板的表面，得到具有与初始模板凸起结构相应的凹陷结构的有机高分子薄膜板，完成第一次转印；(2)将第一次转印获得的表面凹陷结构的有机高分子薄膜板，作为表面具有凹陷结构的新模板，置于旋涂机上，通过旋涂的方式获得与初始模板相同的凸起结构的有机高分子薄膜板，完成第二次转印；第一次转印的完成的新模板与第二次转印完成的有机高分子薄膜板的组分材料不同，目的是防止新模板与第二次转印完成的有机高分子薄膜板发生粘连，影响脱模；在旋涂机上旋涂方法为：旋涂机旋涂参数设置转速为500‑2000r/s，旋涂时间为30s‑200s，点胶量为0.5‑2mL，在60℃‑150℃的温度下固化30min；完成第一次旋涂；(3)重复步骤(2)中旋涂方法2‑5次，以增加薄膜的厚度；其中，最后一次旋涂是在前一次旋涂完成，并置于80℃‑120℃恒温环境中5‑20min后进行；其中，最后1次旋涂完成后，在60℃‑150℃条件下固化30min；薄膜固化后，进行脱模操作，获得具有初始模板凸起结构的有机高分子薄膜复制板；(4)将步骤(3)中所获得的有机高分子薄膜复制板置于恒温平台上，平台温度为150℃‑300℃，把熔点为150℃‑300℃的金属加热至熔融状态后，均匀灌注、平铺在有机高分子薄膜复制板凸起结构的表面，形成金属溶液层，金属溶液依靠自身重力作用，渗入到各凸起之间的空隙中，在金属溶液层上表面施加压力，使其形成平整表面；(5)待金属溶液层冷却固化后，清除有机高分子薄膜复制板，即获得具有强化沸腾微结构的金属薄片。