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摘要
目的 使外科手术器械表面具有超疏水功能，有效防止感染，解决医疗器械的清洁问题，降低设备维护成本。方法 本文通过电火花线切割（WEDM）复合纳秒激光烧蚀在3Cr13不锈钢表面制备了亚毫米/微米多级复合织构表面，再在表面上制备了1H，1H，2H，2H-全氟癸基三乙氧基硅烷溶液(PFDS)自组装超疏水涂层。利用台式扫描电镜和激光共聚焦显微镜观察复合织构表面形貌特征，使用接触角测量仪对水滴与复合织构表面的接触状态进行观察，并测量水滴的接触角与滚动角。利用表界面张力仪对多级织构表面粘附力进行表征。结果 微米沟槽在亚毫米齿槽斜面上均布且不同高度的沟槽形状一致，方向与齿槽平行。水滴与齿槽阵列表面为Wenzel模型接触，水滴与多级结构表面为Cassie-Baxter模型接触。齿槽阵列试样最大粘附力为164.1 μN，最小粘附力为123.5 μN，多级织构试样的粘附力分别为77.2 μN、47 μN和24.1 μN。结论 微米沟槽的存在改变了水滴接触状态，在亚毫米尺度上水滴与表面的接触状态由Wenzel状态转为Cassie-Baxter状态，有效改善水滴的接触性能与滚动性能。多级织构试样齿槽顶角的减小，有效减小了固液接触面积，水滴接触角最高达到163.2°。
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单位中国地质大学（北京）; 中国人民解放军装甲兵工程学院
