專利名稱：一種具有優(yōu)異納米摩擦學(xué)表現(xiàn)的規(guī)則微、納織構(gòu)金表面的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在金表面上制備規(guī)則微、納織構(gòu)表面的制備技術(shù)，特別是一種 利用等離子體刻蝕法、復(fù)制模塑和化學(xué)修飾方法相結(jié)合的制備技術(shù)，具體地說(shuō)是一種具 有優(yōu)異納米摩擦學(xué)表現(xiàn)的規(guī)則微、納織構(gòu)金表面的加工方法。
背景技術(shù)：
磁記錄存儲(chǔ)介質(zhì)、微、納電子機(jī)械系統(tǒng)及航空航天工程等多個(gè)領(lǐng)域?qū)?、微觀 尺度下摩擦副表面的潤(rùn)滑、防護(hù)和抗磨減摩等性能提出了更嚴(yán)峻的要求。傳統(tǒng)摩擦學(xué)理 論認(rèn)為相互接觸的表面越光滑磨損量越小，但是近年來(lái)大量研究卻表明具有一定非 光滑形態(tài)的表面反而具有更好的抗磨減摩性能。利用可控的精細(xì)加工技術(shù)在表面構(gòu)筑規(guī) 則或仿生織構(gòu)來(lái)改善摩擦副表面性能日益成為研究熱點(diǎn)。表面織構(gòu)，即在表面加工制備 出具有一定尺寸和排列的圖案陣列?？棙?gòu)化包括圖案化微結(jié)構(gòu)和仿生功能表面是高性能 潤(rùn)滑表面研究的重要內(nèi)容?？棙?gòu)化可以改變表面形貌，進(jìn)而影響摩擦副表面的接觸狀態(tài) 和潤(rùn)滑狀態(tài)。因此設(shè)計(jì)合適的表面幾何造型可顯著改善摩擦副表面摩擦磨損性能，延長(zhǎng) 其使用壽命，對(duì)提高摩擦副表面性能和潤(rùn)滑效果具有較大的工程價(jià)值，對(duì)于節(jié)約能源、 保護(hù)環(huán)境有著重要的意義。多種材料表面已實(shí)現(xiàn)織構(gòu)化，如發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸、活塞、滑動(dòng) 軸承、密封環(huán)，高爾夫球表面、磁存儲(chǔ)介質(zhì)的表面等等。因此，研究不同幾何形狀和參 數(shù)的表面形貌造型及其摩擦學(xué)性能，并根據(jù)潤(rùn)滑摩擦性能要求設(shè)計(jì)制造出與之匹配的微 觀幾何形貌是本發(fā)明研究的重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)當(dāng)前現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀，提供在金或者其它合金 表面上制備出一種具有優(yōu)異納米摩擦學(xué)表現(xiàn)的規(guī)則微、納織構(gòu)金表面的加工方法，該制 備方法具有成本低，重復(fù)性好，精度高，而且可以大面積制得規(guī)則織構(gòu)。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為一種具有優(yōu)異納米摩擦學(xué)表現(xiàn) 的規(guī)則微、納織構(gòu)金表面的加工方法，該方法包括利用等離子體刻蝕復(fù)制模塑法和表面 化學(xué)修飾法相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)在金表面上構(gòu)筑多種類型的規(guī)則微、納織構(gòu)，其形貌和尺寸與 模板原型表面的微、納織構(gòu)相一致，所述等離子體刻蝕復(fù)制模塑法包括以下步驟步驟1:模板的制備首先采用不同的化學(xué)試劑對(duì)硅片表面進(jìn)行清洗，經(jīng)過(guò)熏 六甲基二硅胺烷，勻膠，前烘，曝光，顯影，后烘，打膠后，采用Suss Ma6光刻機(jī)制備 出規(guī)則織構(gòu)化圖案，在以感應(yīng)耦合等離子體刻蝕機(jī)刻蝕硅片，最后去膠清洗，得到具有 不同表面形貌的硅片模板；步驟2:制備具有規(guī)則織構(gòu)化反形貌的金表面利用復(fù)制模塑技術(shù)，用聚二甲 基硅氧烷預(yù)聚體與交聯(lián)劑的混合物作為表面復(fù)制材料，澆注上述硅片模板表面后，在真 空干燥箱里加熱干燥，待聚二甲基硅氧烷混合物固化后，硅片模板表面的反形貌就轉(zhuǎn)移到固化的聚二甲基硅氧烷混合物上，然后將復(fù)制有硅片模板表面反形貌的混合物上在蒸 鍍一層金膜，即得到具有硅片模板表面反形貌的金表面；步驟3:制備具有規(guī)則織構(gòu)化正形貌的金表面與步驟2方法相同，用聚二甲基 硅氧烷預(yù)聚體與交聯(lián)劑的混合物作為表面復(fù)制材料，澆注步驟1所述硅片模板表面后， 在真空干燥箱里加熱干燥，待聚二甲基硅氧烷混合物固化后，硅片模板表面的正形貌就 轉(zhuǎn)移到固化的聚二甲基硅氧烷混合物上，然后將復(fù)制有硅片模板表面正形貌的混合物上 在蒸鍍一層金膜，即得到具有硅片模板表面正形貌的金表面。所采取的進(jìn)一步技術(shù)措施還包括上述的表面化學(xué)修飾法包括以下步驟步驟1:將制備的具有規(guī)則微、納織構(gòu)金表面浸泡在無(wú)水乙醇溶液中，室溫下 放置24小時(shí)；步驟2:將浸泡的微、納織構(gòu)金表面取出，放在干燥箱里加熱干燥；步驟3:用大量的無(wú)水乙醇沖洗加熱干燥后的金表面，用以去除其表面物理吸 附的硫醇分子，最后氮?dú)獯蹈?，完成具有?guī)則微、納織構(gòu)金表面的化學(xué)修飾。上述的等離子體刻蝕復(fù)制模塑法步驟2、步驟3中作為復(fù)制材料的聚二甲基硅氧 烷預(yù)聚體與交聯(lián)劑的混合物的混合質(zhì)量比為10 1，所述在真空干燥箱里加熱干燥的處 理溫度為70°c，處理時(shí)間為10小時(shí)。上述的等離子體刻蝕復(fù)制模塑法步驟2、步驟3中蒸鍍的一層金膜，其厚度為 IOOnm0上述的表面化學(xué)修飾法中步驟1中的無(wú)水乙醇溶液為十八烷基硫醇無(wú)水乙醇溶 液，其濃度為5mMol/L。上述的表面化學(xué)修飾法中步驟2中放在干燥箱里加熱干燥的處理溫度為70°C， 處理時(shí)間為3小時(shí)。本發(fā)明的一種具有優(yōu)異納米摩擦學(xué)表現(xiàn)的規(guī)則微、納織構(gòu)金表面的加工方法， 該方法包括利用等離子體刻蝕復(fù)制模塑法和表面化學(xué)修飾法相結(jié)合，以具有多種類型 微、納規(guī)則織構(gòu)的硅片表面作為模板，制備出具有不同微、納規(guī)則織構(gòu)的金表面，實(shí)現(xiàn) 在金表面上構(gòu)筑多種類型的規(guī)則微、納織構(gòu)，其形貌和尺寸與模板原型表面的微、納織 構(gòu)相一致。本發(fā)明可以獲得多種類型的表面微織構(gòu)，如圓柱狀、圓坑狀和溝槽狀等等， 具有規(guī)則微、納織構(gòu)的金表面。具有不同規(guī)則微、納織構(gòu)的金表面具有不同的功能，可 以用于材料設(shè)計(jì)和特殊功能表面的構(gòu)筑。具有圓柱狀、圓坑狀和溝槽狀微、納織構(gòu)的表 面，具有顯著降低界面粘著力和改善表面納米摩擦學(xué)表現(xiàn)的作用，可以用于要求低粘著 和低摩擦的微、納電子機(jī)械系統(tǒng)和硬盤磁記錄存儲(chǔ)介質(zhì)系統(tǒng)。本方法也可以仿制出具有 動(dòng)植物例如荷葉、水稻葉、壁虎、水黽、鯊魚蜣螂等表面微、納織構(gòu)的仿生金表面，從 而可以應(yīng)用于不同的工程設(shè)計(jì)和仿生材料設(shè)計(jì)。本發(fā)明所用的制備方法工藝簡(jiǎn)單、原料 易得、成本低、重復(fù)性好，制備的規(guī)則微、納織構(gòu)化金表面表現(xiàn)出較低的粘著力和優(yōu)異 的納米摩擦學(xué)表現(xiàn)。


圖1是本發(fā)明的具有優(yōu)異納米摩擦學(xué)表現(xiàn)的規(guī)則微/納織構(gòu)金表面的制備示意圖；圖2a是本發(fā)明的具有不同密度圓柱狀織構(gòu)的金表面形貌圖二維圖；圖2b是本發(fā)明的具有不同密度圓柱狀織構(gòu)的金表面形貌圖三維圖；圖3a是本發(fā)明的具有不同密度圓坑狀織構(gòu)的金表面形貌圖二維圖；圖3b是本發(fā)明的具有不同密度圓坑狀織構(gòu)的金表面形貌圖三維圖；圖4a是本發(fā)明的具有不同密度溝槽狀織構(gòu)的金表面AFM圖二維圖；圖4b是本發(fā)明的具有不同密度圓坑狀織構(gòu)的金表面形貌圖三維圖；圖5a是本發(fā)明的具有不同密度圓柱狀織構(gòu)的金表面在化學(xué)修飾處理前的粘著力 測(cè)定；圖5b是本發(fā)明的具有不同密度圓柱狀織構(gòu)的金表面在化學(xué)修飾處理后的粘著力 測(cè)定；圖6是本發(fā)明的具有不同密度圓柱狀織構(gòu)的金表面的摩擦力測(cè)定，對(duì)應(yīng)圖a， b，c, d分別為不同高度和密度織構(gòu)表面在化學(xué)修飾處理前后的摩擦力。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1-圖6所示，實(shí)施例一，本發(fā)明的一種具有優(yōu)異納米摩擦學(xué)表現(xiàn)的規(guī)則微、納織構(gòu)金表面的 加工方法，該方法包括利用等離子體刻蝕復(fù)制模塑法和表面化學(xué)修飾法相結(jié)合，以具有 不同密度的圓柱狀織構(gòu)化硅片為模板，制備出具有不同密度的圓柱狀微、納織構(gòu)的金表 面，所述等離子體刻蝕復(fù)制模塑法包括以下步驟步驟1:模板的制備首先采用不同的化學(xué)試劑對(duì)硅片表面進(jìn)行清洗，經(jīng)過(guò)熏 六甲基二硅胺烷，勻膠，前烘，曝光，顯影，后烘，打膠后，采用Suss Ma6光刻機(jī)制備 出規(guī)則織構(gòu)化圖案，在以感應(yīng)耦合等離子體刻蝕機(jī)刻蝕硅片，最后去膠清洗，得到具有 不同密度的圓柱狀織構(gòu)化硅片模板；步驟2:制備具有規(guī)則織構(gòu)化反形貌的金表面利用復(fù)制模塑技術(shù)，用混合質(zhì) 量比為10 1的聚二甲基硅氧烷預(yù)聚體與交聯(lián)劑的混合物作為表面復(fù)制材料，澆注上述 硅片模板表面后，在真空干燥箱里70°c加熱10小時(shí)，待聚二甲基硅氧烷混合物固化后， 硅片模板表面的反形貌就轉(zhuǎn)移到固化的聚二甲基硅氧烷混合物上，然后將復(fù)制有硅片模 板表面反形貌的混合物上在蒸鍍一層約IOOnm厚的金膜，即得到具有硅片模板表面反形 貌的圓柱狀織構(gòu)化金表面；步驟3:制備具有規(guī)則織構(gòu)化正形貌的金表面與步驟2方法相同，用混合質(zhì)量 比為10 1的聚二甲基硅氧烷預(yù)聚體與交聯(lián)劑的混合物作為表面復(fù)制材料，澆注步驟1 所述硅片模板表面后，在真空干燥箱里70°c加熱10小時(shí)，待聚二甲基硅氧烷混合物固化 后，硅片模板表面的正形貌就轉(zhuǎn)移到固化的聚二甲基硅氧烷混合物上，然后將復(fù)制有硅 片模板表面正形貌的混合物上在蒸鍍一層約IOOnm厚的金膜，即得到具有硅片模板表面 正形貌的圓柱狀織構(gòu)化金表面。為了取得進(jìn)一步更好的技術(shù)效果，提高產(chǎn)品質(zhì)量，所述的表面化學(xué)修飾法包括 以下步驟步驟1 將制備的具有規(guī)則圓柱狀微、納織構(gòu)金表面浸泡在濃度為5mMol/L的十八烷基硫醇無(wú)水乙醇溶液中，室溫下放置24小時(shí)；步驟2 將浸泡的微、納織構(gòu)金表面取出，放在干燥箱里70°C加熱3小時(shí)；步驟3:用大量的無(wú)水乙醇沖洗加熱干燥后的金表面，用以去除其表面物理吸 附的硫醇分子，最后氮?dú)獯蹈?，完成十八烷基硫醇?duì)制備的具有規(guī)則微、納織構(gòu)金表面 的化學(xué)修飾。實(shí)施例二，以具有不同密度的圓坑狀織構(gòu)化硅片為模板，制備出具有不同密度 的圓坑狀微、納織構(gòu)的金表面，其等離子體刻蝕復(fù)制模塑法包括以下步驟步驟1:模板的制備首先采用不同的化學(xué)試劑對(duì)硅片表面進(jìn)行清洗，經(jīng)過(guò)熏 六甲基二硅胺烷，勻膠，前烘，曝光，顯影，后烘，打膠后，采用Suss Ma6光刻機(jī)制備 出規(guī)則織構(gòu)化圖案，在以感應(yīng)耦合等離子體刻蝕機(jī)刻蝕硅片，最后去膠清洗，得到具有 不同密度的圓坑狀織構(gòu)化硅片模板；步驟2:制備具有規(guī)則織構(gòu)化反形貌的金表面利用復(fù)制模塑技術(shù)，用混合質(zhì) 量比為10 1的聚二甲基硅氧烷預(yù)聚體與交聯(lián)劑的混合物作為表面復(fù)制材料，澆注上述 硅片模板表面后，在真空干燥箱里70°c加熱10小時(shí)，待聚二甲基硅氧烷混合物固化后， 硅片模板表面的反形貌就轉(zhuǎn)移到固化的聚二甲基硅氧烷混合物上，然后將復(fù)制有硅片模 板表面反形貌的混合物上在蒸鍍一層約IOOnm厚的金膜，即得到具有硅片模板表面反形 貌的圓坑狀織構(gòu)化金表面；步驟3:制備具有規(guī)則織構(gòu)化正形貌的金表面與步驟2方法相同，用混合質(zhì)量 比為10 1的聚二甲基硅氧烷預(yù)聚體與交聯(lián)劑的混合物作為表面復(fù)制材料，澆注步驟1 所述硅片模板表面后，在真空干燥箱里70°c加熱10小時(shí)，待聚二甲基硅氧烷混合物固化 后，硅片模板表面的正形貌就轉(zhuǎn)移到固化的聚二甲基硅氧烷混合物上，然后將復(fù)制有硅 片模板表面正形貌的混合物上在蒸鍍一層約IOOnm厚的金膜，即得到具有硅片模板表面 正形貌的圓坑狀織構(gòu)化金表面。本實(shí)施例的表面化學(xué)修飾法其實(shí)施的方法和步驟與實(shí)施例一相同。實(shí)施例三，以具有不同密度的溝槽狀織構(gòu)化硅片為模板，制備出具有不同密度 的溝槽狀微、納織構(gòu)的金表面，其等離子體刻蝕復(fù)制模塑法包括以下步驟步驟1:模板的制備首先采用不同的化學(xué)試劑對(duì)硅片表面進(jìn)行清洗，經(jīng)過(guò)熏 六甲基二硅胺烷，勻膠，前烘，曝光，顯影，后烘，打膠后，采用Suss Ma6光刻機(jī)制備 出規(guī)則織構(gòu)化圖案，在以感應(yīng)耦合等離子體刻蝕機(jī)刻蝕硅片，最后去膠清洗，得到具有 不同密度的溝槽狀織構(gòu)化硅片模板；步驟2:制備具有規(guī)則織構(gòu)化反形貌的金表面利用復(fù)制模塑技術(shù)，用混合質(zhì) 量比為10 1的聚二甲基硅氧烷預(yù)聚體與交聯(lián)劑的混合物作為表面復(fù)制材料，澆注上述 硅片模板表面后，在真空干燥箱里70°C加熱10小時(shí)，待聚二甲基硅氧烷混合物固化后， 硅片模板表面的反形貌就轉(zhuǎn)移到固化的聚二甲基硅氧烷混合物上，然后將復(fù)制有硅片模 板表面反形貌的混合物上在蒸鍍一層約IOOnm厚的金膜，即得到具有硅片模板表面反形 貌的溝槽狀織構(gòu)化金表面；步驟3:制備具有規(guī)則織構(gòu)化正形貌的金表面與步驟2方法相同，用混合質(zhì)量 比為10 1的聚二甲基硅氧烷預(yù)聚體與交聯(lián)劑的混合物作為表面復(fù)制材料，澆注步驟1 所述硅片模板表面后，在真空干燥箱里70°c加熱10小時(shí)，待聚二甲基硅氧烷混合物固化后，硅片模板表面的正形貌就轉(zhuǎn)移到固化的聚二甲基硅氧烷混合物上，然后將復(fù)制有硅 片模板表面正形貌的混合物上在蒸鍍一層約IOOnm厚的金膜，即得到具有硅片模板表面 正形貌的溝槽狀織構(gòu)化金表面。本實(shí)施例的表面化學(xué)修飾法，其實(shí)施的方法和步驟與實(shí)施例一相同。采用本發(fā)明的方法制備出的具有優(yōu)異納米摩擦學(xué)表現(xiàn)的規(guī)則微、納織構(gòu)的金表 面，其具有以下特點(diǎn)1、采用ICP等離子體刻蝕方法制備具有規(guī)則織構(gòu)化的硅片模板。2、采用聚二甲基硅氧烷預(yù)聚體與交聯(lián)劑混合物為復(fù)制材料。3、制備工藝簡(jiǎn)單，原料易得，成本低，精度高。以表面具有規(guī)則圖案化的硅片 為模板，利用復(fù)制模塑法和表面化學(xué)修飾方法相結(jié)合，在常溫下制得具有優(yōu)異納米摩擦 學(xué)表現(xiàn)的規(guī)則微、納織構(gòu)金表面。4、表現(xiàn)出優(yōu)異的納米摩擦學(xué)性能。結(jié)果表明微、納器件表面織構(gòu)的形狀、表 面覆蓋率、高度或深度、表面粗糙度以及化學(xué)修飾對(duì)表面的納米摩擦學(xué)性能影響很大， 隨著柱狀高度和表面覆蓋率的增加，針尖與織構(gòu)金表面的接觸面積將減小，導(dǎo)致了粘著 力減小。摩擦力隨柱狀織構(gòu)的高度和表面覆蓋率的增加而減小，化學(xué)修飾后，摩擦力進(jìn) 一步顯著的減小。在同樣的針尖掃描速率下，增加柱狀織構(gòu)的高度和覆蓋率就會(huì)減小針 尖與表面的接觸面積，摩擦力會(huì)減小?？訝畋砻娴哪Σ亮驼持σ搽S著織構(gòu)表面覆蓋 率的增加而降低，表面化學(xué)處理后，納米摩擦學(xué)性能得到進(jìn)一步改善?？偠灾黾?表面粗糙度和降低表面能，織構(gòu)化表面會(huì)更疏水，粘著力和摩擦力將顯著減小。受到該 現(xiàn)象啟示，可以設(shè)計(jì)具有優(yōu)異納米摩擦學(xué)表現(xiàn)的固體表面，應(yīng)用于實(shí)際生活中。5、重復(fù)性好，而且可以大面積制得仿生織構(gòu)。本發(fā)明制備的具有規(guī)則微、納織構(gòu)的金表面，具有優(yōu)異的納米摩擦學(xué)表現(xiàn)，包 括低粘著和低摩擦，可以在自清潔、防粘著、低摩擦等領(lǐng)域應(yīng)用，有望實(shí)現(xiàn)在微、納器 件和磁記錄存儲(chǔ)介質(zhì)中獲得應(yīng)用。雖然本發(fā)明已通過(guò)參考優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行了圖示和描述，但是，本專業(yè)普通技 術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，所作形式和細(xì)節(jié)上的各種各樣變化，均落在 本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有優(yōu)異納米摩擦學(xué)表現(xiàn)的規(guī)則微、納織構(gòu)金表面的加工方法，其特征是 該方法包括利用等離子體刻蝕復(fù)制模塑法和表面化學(xué)修飾法相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)在金表面上構(gòu) 筑多種類型的規(guī)則微、納織構(gòu)，其形貌和尺寸與模板原型表面的微、納織構(gòu)相一致，所 述等離子體刻蝕復(fù)制模塑法包括以下步驟步驟1:模板的制備首先采用不同的化學(xué)試劑對(duì)硅片表面進(jìn)行清洗，經(jīng)過(guò)熏六甲 基二硅胺烷，勻膠，前烘，曝光，顯影，后烘，打膠后，采用SussMae光刻機(jī)制備出規(guī) 則織構(gòu)化圖案，在以感應(yīng)耦合等離子體刻蝕機(jī)刻蝕硅片，最后去膠清洗，得到具有不同 表面形貌的硅片模板；步驟2:制備具有規(guī)則織構(gòu)化反形貌的金表面利用復(fù)制模塑技術(shù)，用聚二甲基硅 氧烷預(yù)聚體與交聯(lián)劑的混合物作為表面復(fù)制材料，澆注上述硅片模板表面后，在真空干 燥箱里加熱干燥，待聚二甲基硅氧烷混合物固化后，硅片模板表面的反形貌就轉(zhuǎn)移到固 化的聚二甲基硅氧烷混合物上，然后將復(fù)制有硅片模板表面反形貌的混合物上在蒸鍍一 層金膜，即得到具有硅片模板表面反形貌的金表面；步驟3:制備具有規(guī)則織構(gòu)化正形貌的金表面與步驟2方法相同，用聚二甲基硅氧 烷預(yù)聚體與交聯(lián)劑的混合物作為表面復(fù)制材料，澆注步驟1所述硅片模板表面后，在真 空干燥箱里加熱干燥，待聚二甲基硅氧烷混合物固化后，硅片模板表面的正形貌就轉(zhuǎn)移 到固化的聚二甲基硅氧烷混合物上，然后將復(fù)制有硅片模板表面正形貌的混合物上在蒸 鍍一層金膜，即得到具有硅片模板表面正形貌的金表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有優(yōu)異納米摩擦學(xué)表現(xiàn)的規(guī)則微、納織構(gòu)金表面的加 工方法，其特征是所述的表面化學(xué)修飾法包括以下步驟步驟1:將制備的具有規(guī)則微、納織構(gòu)金表面浸泡在無(wú)水乙醇溶液中，室溫下放置 24小時(shí)；步驟2:將浸泡的微、納織構(gòu)金表面取出，放在干燥箱里加熱干燥；步驟3:用大量的無(wú)水乙醇沖洗加熱干燥后的金表面，用以去除其表面物理吸附的 硫醇分子，最后氮?dú)獯蹈?，完成具有?guī)則微、納織構(gòu)金表面的化學(xué)修飾。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有優(yōu)異納米摩擦學(xué)表現(xiàn)的規(guī)則微、納織構(gòu)金表面的加 工方法，其特征是所述的等離子體刻蝕復(fù)制模塑法步驟2、步驟3中作為復(fù)制材料的聚 二甲基硅氧烷預(yù)聚體與交聯(lián)劑的混合物的混合質(zhì)量比為10 1，所述在真空干燥箱里加 熱干燥的處理溫度為70°C，處理時(shí)間為10小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有優(yōu)異納米摩擦學(xué)表現(xiàn)的規(guī)則微、納織構(gòu)金表面的加 工方法，其特征是所述的等離子體刻蝕復(fù)制模塑法步驟2、步驟3中蒸鍍的一層金膜， 其厚度為lOOnm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有優(yōu)異納米摩擦學(xué)表現(xiàn)的規(guī)則微、納織構(gòu)金表面的加 工方法，其特征是所述的表面化學(xué)修飾法中步驟1中的無(wú)水乙醇溶液為十八烷基硫醇 無(wú)水乙醇溶液，其濃度為5mMol/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有優(yōu)異納米摩擦學(xué)表現(xiàn)的規(guī)則微、納織構(gòu)金表面的加 工方法，其特征是所述的表面化學(xué)修飾法中步驟2中放在干燥箱里加熱干燥的處理溫 度為70°C，處理時(shí)間為3小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有優(yōu)異納米摩擦學(xué)表現(xiàn)的規(guī)則微、納織構(gòu)金表面的加工方法，該方法包括利用等離子體刻蝕復(fù)制模塑法和表面化學(xué)修飾法相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)在金表面上構(gòu)筑多種類型的規(guī)則微、納織構(gòu)，其形貌和尺寸與模板原型表面的微、納織構(gòu)相一致的金表面；本發(fā)明可以獲得多種類型的表面微織構(gòu)，如圓柱狀、圓坑狀和溝槽狀等等，可以用于材料設(shè)計(jì)和特殊功能表面的構(gòu)筑，以及用于要求低粘著和低摩擦的微、納電子機(jī)械系統(tǒng)和硬盤磁記錄存儲(chǔ)介質(zhì)系統(tǒng)。本方法也可以仿制出具有動(dòng)植物表面微、納織構(gòu)的仿生金表面，并且具有制備工藝簡(jiǎn)單、原料易得、成本低、重復(fù)性好，制備的規(guī)則微、納織構(gòu)化金表面表現(xiàn)出較低的粘著力和優(yōu)異的納米摩擦學(xué)表現(xiàn)。
文檔編號(hào)B82Y40/00GK102009947SQ20101029937
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者曾志翔, 王立平, 薛群基, 趙文杰 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所