飞秒激光结合水热法制备不锈钢高粘附超疏水表面

利用飞秒激光结合水热法在316L不锈钢表面制备了高粘附超疏水薄膜。先在高真空环境下，用能流密度2.4 J/cm2的飞秒激光在不锈钢表面制备出微米级周期性锥状钉结构；然后采用水热法在已经溅射了一层ZnO种晶层的不锈钢微结构表面制备出ZnO纳米杆薄膜，形成微米级锥状钉结构与ZnO纳米杆相结合的双尺度微纳结构。SEM和XRD分析结果表明产物为六方纤锌矿结构的ZnO晶体。这种双尺度结构表面的表观接触角为160.2 °，同时对水滴具有高粘附性。根据建立的微结构几何模型和假定的润湿状态，给出了接触角的计算公式，计算值与实验结果一致性较好。本文提供了一种在不锈钢基体上制备高粘附超疏水薄膜的有效方法