一种基于激光微织构的兼具超疏水性与耐蚀性的铁基非晶合金涂层及其制备方法

技术特征：
1.一种基于激光微织构的兼具超疏水性与耐蚀性的铁基非晶合金涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)基体预处理：对铁基非晶合金涂层表面进行打磨、清洗、干燥，备用；步骤2)皮秒脉冲激光织构改性：将预处理后的铁基非晶合金涂层置于皮秒脉冲激光织构操作室，操作室环境为大气环境，在铁基非晶合金涂层表面进行激光织构化处理，烧蚀出具有微纳复合结构的粗糙表面；步骤3)表面化学改性将经过步骤2)处理的涂层表面浸没在全氟丙烯酸酯聚合物溶液中，浸泡后取出，静置进行聚合物固化，最后完成兼具超疏水性与耐蚀性的铁基非晶合金涂层的制备。2.根据权利要求1所述的一种基于激光微织构的兼具超疏水性与耐蚀性的铁基非晶合金涂层的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述铁基非晶合金涂层为：利用超音速火焰喷涂ac-hvaf制备的fe
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b6y2(at％)铁基非晶合金涂层，涂层厚度约230μm,孔隙率约1.3％。3.根据权利要求1所述的一种基于激光微织构的兼具超疏水性与耐蚀性的铁基非晶合金涂层的制备方法，其特征在于，步骤1)中，具体的预处理方法为：依次选用400#、1000#、2500#的砂纸对铁基非晶合金进行打磨，再利用抛光机进行抛光，以去除氧化层，使表面平整；然后将试样分别置于95％无水酒精、去离子水和丙酮中超声清洗20分钟，取出后室温干燥。4.根据权利要求1所述的一种基于激光微织构的兼具超疏水性与耐蚀性的铁基非晶合金涂层的制备方法，其特征在于，步骤2)中，进行激光织构化处理时，激光器采用紫外皮秒激光器，激光扫描方式为脉冲扫描；激光扫描路径用二维画图软件设计，扫描路径分别设置为十字凹槽网络形和凹坑点阵形。5.根据权利要求4所述的一种基于激光微织构的兼具超疏水性与耐蚀性的铁基非晶合金涂层的制备方法，其特征在于，步骤2)中，激光器的波长为355nm，脉冲宽度12ps。6.根据权利要求4所述的一种基于激光微织构的兼具超疏水性与耐蚀性的铁基非晶合金涂层的制备方法，其特征在于，步骤2)中，皮秒脉冲激光器的参数设置为：激光束垂直照射在基体表面，脉冲激光能量密度10.2j/cm2，扫描速度60～1400mm/s，扫描间距15～35μm，频率50～500khz，扫描路径为来回扫描，重复扫描次数40～100次。7.根据权利要求1所述的一种基于激光微织构的兼具超疏水性与耐蚀性的铁基非晶合金涂层的制备方法，其特征在于，步骤3)中，全氟丙烯酸酯聚合物溶液的浓度为2wt％，溶剂为氢氟醚。8.根据权利要求1所述的一种基于激光微织构的兼具超疏水性与耐蚀性的铁基非晶合金涂层的制备方法，其特征在于，步骤3)中，浸泡10秒后取出，在室温下静置3分钟进行聚合物固化。9.基于权利要求1-8中任一项所述方法制备得到的兼具超疏水性与耐蚀性的铁基非晶合金涂层。10.基于权利要求1-8中任一项所述方法制备得到的兼具超疏水性与耐蚀性的铁基非晶合金涂层在航空航天及海洋防腐领域中的应用。

技术总结
本发明涉及一种基于激光微织构的兼具超疏水性与耐蚀性的铁基非晶合金涂层及其制备方法。本发明利用皮秒脉冲激光将预处理后的铁基非晶合金涂层进行激光微织构扫描，表面形成分级微纳复合结构，后续使用低表面能的全氟丙烯酸酯聚合物溶液进行表面化学改性后，即可快速得到具有超疏水性能的铁基非晶合金涂层材料，且涂层的耐蚀性能到很大提高；由于皮秒脉冲激光对涂层的烧蚀作用，经过多次扫描后在涂层堆积出分级微纳复合结构，表面化学改性后在激光织构的涂层再形成一层很薄的低表面能高分子膜，使涂层获得十分优异的超疏水性和耐蚀性。本方法获得的兼具超疏水性和优异耐蚀性的铁基非晶合金涂层，在航空航天及海洋防腐等领域具有广阔的应用前景。域具有广阔的应用前景。域具有广阔的应用前景。


技术研发人员：魏先顺 廖宗艺 张玲珑 梁严
受保护的技术使用者：同济大学
技术研发日：2023.05.12
技术公布日：2023/10/4