激光光刻辅助电化学沉积制备微织构方法及其装置

摘要

一种激光光刻辅助电化学沉积制备微织构方法及其装置，属于制备表面结构化镀层的方法及其装置。方法为采用脉冲激光光刻技术对预先旋涂了光刻胶的金属材料表面进行光刻，然后浸入显影液中除去曝光的光刻胶，继而采用电化学沉积技术对材料表面进行复合镀层的可控电沉积，最后再清除未被曝光的光刻胶，在金属材料表面得到带有规则微观织构的表面复合镀层，实现表面摩擦学性能的最大化；装置为脉冲激光光刻系统装置和电化学沉积装置，所述的激光光刻系统由脉冲激光模块、光路传输模块和三维移动模块依次顺序连接；优点：结构可控。复合镀层的结构、成分可控。应用范围广。结合激光光刻加工技术与电化学沉积技术，实现材料表面减摩抗磨性能的最大化。

主权项

一种激光光刻辅助电化学沉积制备微织构方法，其特征是：制备微织构的方法，采用脉冲激光光刻技术对预先旋涂了光刻胶的金属材料表面进行光刻，然后浸入显影液中除去曝光的光刻胶，继而采用电化学沉积技术对材料表面进行复合镀层的可控电沉积，最后再清除未被曝光的光刻胶，在金属材料表面得到带有规则微观织构的表面复合镀层，实现表面摩擦学性能的最大化；具体步骤如下：一、前期准备：准备材料样品及相关器材，建立所用脉冲激光光刻系统装置和电化学沉积装置；衬底材料表面光刻胶的旋涂：匀胶机进行旋涂、烘干，在70~110℃下烘干20min；调配电沉积所需的溶液，药品：硫酸镍200~300 g/L、硫酸钴20~50 g/L、氯化镍30~50 g/L、硼酸25~45g/L、去离子水作为溶剂； 二、激光光刻：调节激光的平均功率，范围在设在5~100mW，设定光闸的开闭，通过计算机控制移动平台，使激光在样品表面形成干涉条纹；关闭脉冲激光系统，取出样品，在80~100℃下烘干20min；三、显影：将样品放入显影液中，当光刻胶上曝光的部分被显影液溶解后，取出样品，以去离子水冲洗净显影液，自然干燥；四、电化学沉积：设定电化学工作站的各项参数，采用周期换向脉冲电沉积的工作模式，设定正反向脉冲工作时间5ms~1s、频率0~200Hz、电流密度10~50mA/cm²、工作比1~10，保持适宜的镀液温度30°C~60°C、pH值3~5、搅拌速度30~90r/min；五、后处理：关闭电化学工作站，取出样品，以去离子水冲洗样品，自然干燥；然后放入有机溶液中除去未曝光的光刻胶，再以去离子水冲洗样品，自然干燥，得到最终样品。