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摘要
目的 针对超疏水涂料功能持久性差的问题，提出一种将飞秒激光加工技术与微球近场效应原理相结合在氟化有机硅树脂表面制备微纳米仿生结构的解决方案。方法 模仿蝴蝶翅膀鳞片微结构特征，以平滑的氟化有机硅树脂表面为基体，采用纳米自组装技术在其表面生长一层二氧化硅微球薄膜，然后设置飞秒激光器的参数，利用激光脉冲能量加工单层二氧化硅微球薄膜，二氧化硅微球颗粒对激光能量有进一步的聚焦加强作用，可以加工微纳米尺寸的结构。重点研究激光功率和扫描速度等参量对氟硅树脂图案形貌及疏水性的影响，并对比分析超疏水涂料和仿生微纳米表面的疏水功能持久性。结果 激光扫描速度和功率参量对仿生表面疏水性能的影响较大，在激光功率为9 mW、扫描速度为10 mm/s、加工间距为10μm时可以获得最佳疏水性能，其接触角达到150°以上，通过常用的摩擦磨损测试实验，对比分析实验结果发现，氟硅树脂层经历200～1000次摩擦后，其接触角（CA）的下降幅度低于传统涂料组，说明具有仿生纳米坑结构的表面的耐磨性更强。结论 利用飞秒激光加工的纳米微孔阵列结构可以明显提高氟硅树脂的疏水特性，并具有优异的持久性。
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单位中国航空制造技术研究院
