阳极氧化法制备有序纳米多孔氧化铝膜的研究

利用电化学阳极氧化的方法,在草酸溶液中,精确控制反应条件,在高纯铝片表面有序生长了纳米多孔氧化铝膜。试验中,分别采用一次阳极氧化和二次阳极氧化方法制备氧化铝膜。利用H3PO4溶液浸泡法对氧化铝膜进行扩孔处理。通过扫描电子显微镜对样品进行表征分析。结果发现,二次阳极氧化制备的氧化铝膜的孔洞分布较一次氧化的更为规则有序,并且孔径大小均匀一致。扫描电镜观察显示,氧化铝膜的扩孔过程可以去掉阻碍层,并调节孔径大小,溶去二次氧化后黏附在氧化层表面的一些杂质,从而使氧化铝模板更为规则有序,孔径均一。这种经过二次阳极氧化和扩孔处理得到多孔阳极氧化铝模板的方法简单,成本较低,可以为后续的纳米材料合成提供高质量的合成模板。     

荷能束辐照致使Cu/Ag表面偏析的研究

本文研究了金属(Cu)/金属(Ag衬底)系统的荷能束辐照引起的表面偏析现象。观察到Cu在多晶Ag衬底上溅射淀积过程中,Ag原子在Cu膜表面的偏析,且淀积Cu原子能量越大,Ag原子偏析程度越大,即观察到了淀积Cu原子10~(-1)～1eV量级的平均能量差异对膜层表面偏析行为的影响。对溅射淀积所得膜层进行keV量级的离子束辐照,Ag原子的表面偏析程度更甚。     

AL5252铝合金阳极氧化及封孔处理后的性能

AL5252铝合金在使用中易遭受腐蚀。先对AL5252铝合金阳极氧化再作封孔处理,对比分析了其封孔前后的表面与截面形貌、膜基结合强度和表面粗糙度等。结果表明:AL5252铝合金阳极氧化后表面形成了形状、大小不规则的多孔型氧化膜,封孔后膜表面呈蜂窝状,生成勃姆石和镍的氢氧化物沉淀并封闭了氧化膜的多孔层,使之具有较好抗腐蚀能力;阳极氧化膜与基体结合强度较高,但封孔后膜基结合强度略微降低,膜表面粗糙度增高。     

纳米多孔氧化铝膜的制备

以草酸为电解液,采用二次阳极氧化法于室温下制备了多孔阳极氧化铝膜,研究了电解液浓度和试样退火处理对膜表面形貌的影响.利用扫描电镜(SEM)对其表面形貌进行表征,并对其微观形貌进行分析.结果表明,草酸浓度在0.2～0.4 mol/,L范围内所制备的样品结构符合Keller结构模型,孔洞均匀分布于氧化铝膜表面,纳米孔阵列呈高度有序、紧密堆积的排列,孔径大小一致,约为86 nm,退火处理对膜的形貌没有明显影响.     

高度有序多孔阳极氧化铝模板的制备

为了得到纳米孔排列高度有序的多孔阳极氧化铝模板,以0.3 mol·L-1的草酸为电解液研究了模板的制备工艺.采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对多孔氧化铝模板的表面形貌进行表征,X射线衍射分析高纯铝及氧化膜的结构.实验结果表明,铝基体不经过高温退火处理,同样能够得到高度有序的氧化铝膜,简化了多孔氧化铝膜的制备工艺.分别讨论了阳极氧化电压和电解液温度对多孔阳极氧化铝膜的形貌及孔径的影响,并对一步法和两步法制得的多孔氧化铝膜进行比较,结果表明,两步阳极氧化法制备的多孔氧化铝模板的有序性优于一步氧化法.XRD分析证实,多孔氧化铝膜由非晶态的Al2O3组成.     

多孔Al2O3陶瓷的修饰及其蒸汽分离性能的研究

采用原子层控制生长化学气相淀积方法对多孔γ－Ａｌ２Ｏ３陶瓷膜进行给孔修饰研究，多孔陶瓷膜表层孔中淀积的Ａｌ２Ｏ３大大减小了薄膜的孔径，用缩孔修饰后的γ－Ａｌ２Ｏ３陶瓷膜进行长蒸气分离实验，获得极好的分效果，相对湿度为１２％时，水蒸气与氧气的分离系数达到７１。     

两步阳极氧化法制备多孔阳极氧化铝膜

直流恒压下,在酸性溶液中对铝实施两步阳极氧化制备了多孔氧化铝膜。采用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)对制备的多孔氧化铝膜进行形貌分析,孔径在纳米级且孔分布具有高度均匀性。采用SEM对试样进行观察,分析了工艺对多孔氧化铝膜形貌的影响。利用阳极氧化初期电流密度的变化并结合阳极氧化过程中的试样的SEM照片,分析了多孔氧化铝膜的形成机理。     

阳极氧化铝作为铝电解电容器阳极箔用的研究

采用直流电阳极氧化法在高纯铝箔上制备了多孔阳极氧化铝(AAO)膜,同时采用扫描电子显微镜(SEM)、循环伏安(CV)和电化学阻杭谱(EIS)等技术对AAO膜的表面形貌、厚度和比表面电容性质等进行了表征.结果表明,AAO膜由垂直于膜表面的、孔径在60～80nm之间的平行纳米孔道组成,膜的多孔层厚度约为20μm左右;AAO...     

多孔阳极氧化铝介质对大气压介质阻挡放电等离子体的影响北大核心CSCD

为了提高大气压下介质阻挡放电的稳定性,采用阳极氧化方式在铝板表面制备一层多孔阳极氧化铝(Porous anodic alumina,PAA)。运用扫描电子显微镜、划痕仪、金相显微镜和台阶仪测试了阳极氧化铝的表面形貌、厚度等特性。比较分析了石英、陶瓷和PAA为介质的大气压下介质阻挡放电的放电过程图片和放电波形。实验表明:应用阳极氧化法制备的多孔阳极氧化铝具有规则的纳米级多孔结构,膜基结合力好;应用多孔阳极氧化铝作为介质的介质阻挡放电更稳定,放电中产生的更密的微放电有助于降低放电击穿电压和提高放电稳定性;更厚的多孔阳极氧化铝膜为介质的大气压介质阻挡放电具有更好的放电稳定性。     

预处理工艺对制备多孔阳极氧化铝膜的影响

对铝的预处理工艺进行了研究,详细探讨了高温退火、除油及电化学抛光等对多孔阳极氧化铝形貌的影响.实验结果表明,采用丙酮除油效果最好,不经高温退火和电化学抛光仍能得到高度有序的多孔阳极氧化铝膜,使制备工艺得到了简化.其原因是两步阳极氧化法可以消除铝的内部结构及表面缺陷对多孔氧化铝膜有序性的影响.     

绿色选择性吸收涂层的制备及其光学性能

采用阳极氧化后染色的方法,在铝板表面制备出绿色的太阳光谱选择性吸收膜层。重点研究了阳极氧化时间、电流密度和硫酸浓度等对涂层性能的影响,利用XRD、SEM、UV/VIS/NIR分光光度计、FTIR红外光谱仪等技术对铝板结构、形貌、光谱及红外反射特性等进行了测试表征。结果表明,当硫酸浓度为200g/l,电流密度为4A/dm2,阳极氧化时间为40min时,可以得到性能较好的膜层。彩色太阳能吸收涂层可与建筑物及其外部环境相协调,具有潜在的应用前景。     

从壁垒型氧化膜生长过程研究PAA的生长机制

为研究PAA的生长机理,设计了铝在3种电解液中的阳极氧化,通过SEM和阳极氧化曲线详细分析了规则圆柱形孔道和表面不规则孔洞产生的原因.电解液中阴离子使氧化膜变成了壁垒层和污染层两层.雪崩电子电流导致了在壁垒层/污染层界面上O2的析出.PAA中圆柱形孔道的形成是氧气析出的结果,传统的"酸性场致溶解"只在表面形成不规则的孔洞.当电解液中磷酸含量减少后,氧气析出持续的时间降低,O2析出停止后,多孔孔道被新生成的氧化铝封堵,最后PAA膜转变成BAA膜.     

染色和封孔对铝阳极氧化膜结构和耐蚀性的影响

目前,染色和封孔对铝阳极氧化膜的结构和耐蚀性的影响尚不清楚,且有机染色工艺还不够好。采用200 g/L H2SO4电解液在高纯铝表面制备了综合性能良好的阳极氧化膜,通过含芳香烃的有机偶氮染色剂DLM2203和DLM2707对铝阳极氧化膜进行染色处理,用沸水对染色膜进行封孔处理。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪等分析铝阳极氧化膜及染色膜的表面形貌和相组成,并采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱等分析铝阳极氧化膜和染色膜的耐蚀性能。结果表明:铝阳极氧化膜染色均匀,表面平整;染色膜经过沸水封闭处理后,其外观颜色变浅;铝阳极氧化膜经染色处理后,厚度和显微硬度都略有增大;沸水封闭导致染色膜厚度略有增大,而显微硬度减小;铝阳极氧化膜的部分孔洞可被DLM2203染色剂充分吸附而成功染色;DLM2707有机染色剂对铝阳极氧化膜有一定的腐蚀作用;铝阳极氧化膜和2种染色膜的相组成相同;偶氮染料分子可以吸附在铝阳极氧化膜的多孔结构内与表面上;染色膜的腐蚀电流密度相对于高纯铝降低了4个数量级,耐蚀性能较好;铝阳极氧化膜与染色膜的阻抗值均处在同一数量级上,耐腐蚀性能基本相近。     

波导材料二氧化硅厚膜的快速生长

采用火焰水解法（FHD）在Si片（ф4.5cm）上快速淀积疏松多孔的SiO2厚膜材料，淀积速率达8цm/min。然后将该材料分别在真空/空气气氛中高温致密化处理，获得了各种形态的二氧化硅厚膜。其中包括平整度好、光滑透明的玻璃态SiO2厚膜，该膜厚度达到40цm以上，完全适合制作平面光波导器件。最后，利用XRD、SEM、光学显微镜等仪器对SiO2膜的表面和膜厚进行了测试分析，并讨论了影响致密化SiO2厚膜结构的各种因素。     

NbN沉积膜的抗腐蚀特性研究

利用磁过滤等离子体沉积技术在单晶Si和碳钢衬底上生长一层NbN沉积膜，用XPS，XRD和SEM对膜层进行测量和分析，结果表明，沉积膜为δ-NbN，沉积膜的质量与样品的衬底温度有关，衬底温度越高，生成的膜越致密，膜的表面越平整光滑，多次循环阳极极化扫描曲线测量表明，沉积样品的致钝电流密度（Ip)较碳钢降低（1－2）个数量级，抗腐蚀性能大 幅度提高。     

泡沫铝合金阳极氧化工艺研究

以草酸为电解液,对泡沫铝合金材料进行阳极氧化处理,制备多孔有序阳极氧化铝阵列模板,采用SEM扫描电镜对其形貌进行分析.研究了电流密度、电解液浓度、电解温度等条件对氧化铝膜结构的影响,并对一步法和两步法制得的多孔氧化铝膜进行了比较,结果表明,氧化膜上的微孔分布均匀,孔径大小基本相同;两步阳极氧化法制备的多孔氧化铝模板的有序性优于一步氧化法.     

阳极氧化铝基光学压强传感涂层的制备及其性能

光学压强传感涂料压力测量技术具有可连续、准确、定量获取表面压力分布,不影响表面流场,空间解析度高等优点,目前国内少有研究。通过二次阳极氧化法制备了阳极氧化铝膜层作为压强传感涂料的载体,通过有机方法合成了四苯基卟啉镁作为发光体,并通过浸渍方法制备出多孔氧化铝基压强传感涂层。对所得的氧化铝膜的表面形貌和XRD物相分析表明,...     

多孔阳极氧化铝形成机理的研究综述

铝阳极氧化已经研究了五十多年,涉及铝阳极氧化膜的实验数据十分丰富,然而阳极氧化过程的本质特别是多孔氧化膜的生长机制迄今为止还远未认识清楚。近些年,随着纳米技术的兴起,多孔氧化铝膜作为理想的纳米结构模板材料倍受国内外学者的关注,对多孔氧化铝膜形成机理的研究显得尤为重要。本文对多孔阳极氧化铝的结构、形成机制方面的历史发展和现状进行了综述。指出了大多数学者认同的“酸性场致溶解”理论的缺陷。作者认为铝多孔氧化膜形成机理的研究具有重大的理论意义和实际应用价值,同时也会促进其他多孔阳极氧化物形成机理的认识。     

获得钛表面分级多孔微纳结构的复合工艺及其形成机制

分别用喷丸酸蚀(SLA)、阳极氧化(AO)以及复合喷丸酸蚀和阳极氧化(SLA+AO)方法对纯钛进行表面改性,以获得具有分级多孔微纳结构、表面富氧及锐钛矿相的钛表面特征。通过表面形貌、粗糙度、表面成分以及晶相结构来分析各组样品的表面特征及其形成机制。喷丸酸蚀(SLA)处理之后的样品具有由2～3μm凹坑和100～400nm孔洞组成的分级多孔形貌特征。阳极氧化(AO)处理之后的样品表面形成分布较均匀的20～400nm的孔结构,表面富氧并出现锐钛矿相。复合喷丸酸蚀和阳极氧化(SLA+AO)方法处理之后的样品表面具有分级多孔微纳结构,表面富氧并出现锐钛矿相。最后分别探讨了SLA、AO及SLA+AO处理方法的形成机理。     

超声波辅助扩孔对氧化铝模板结构的影响

在0.3mol/dm3的草酸溶液中,采用二次阳极氧化法制备多孔氧化铝模板,研究了阳极氧化后的扩孔处理对多孔膜形貌和结构的影响.SEM和FE-SEM结果表明,经20min超声波扩孔处理后,多孔氧化铝模板纳米孔的结构更加趋于规则,表观孔径从30nm增大到70nm,其扩孔效果较常规扩孔方法更为明显.超声波扩孔时间增加到40min后,多孔膜孔径扩大至100nm,但某些区域的纳米孔壁已被部分溶解.在一定的电压范围内,随着电压增加,经超声波扩孔后的多孔氧化铝膜孔径增大,有序度有较大提高.