纳米孔阵列阳极氧化铝膜的制备与形貌观测

报道了用阳极氧化法在高纯铝片上制备含有纳米孔阵列的阳极氧化名膜技术，并用原子力显微镜（AFM）和扫描电子显微镜（SEM）对样品形貌进行了分析。结果表明，阳极氧化处理后的铝片明显地分成了未反应的铝、阻挡层氧化铝和多孔层氧化铝3层结构，且阻挡层处在铝和多孔层之间，具有弧形底部。多孔层氧化铝中孔的大小约为50nm，孔间距约为100nm，且这些孔有规律地排列形成纳米孔阵列。     

多孔阳极氧化铝六方纳米孔阵列的自组装生长研究

以草酸为电解液,采用两步阳极氧化工艺,自组装生长纳米孔氧化铝膜,在一个微米范围内获得六方纳米孔阵列．采用原子力显微镜观察不同氧化阶段的氧化铝膜表面的形貌变化和相应阻挡层的结构信息,并利用X射线衍射分析氧化铝膜的结构．研究结果表明,通过改变电解液浓度、氧化电压和氧化时间可有效控制孔的形核和生长,氧化铝膜呈非晶态结构．     

氧化铝纳米阵列模板的制备和研究

 分别以硫酸和磷酸为电解液,用阳极氧化法在不同工艺下,制备纯度为99.999%,不同晶粒组织的纯铝箔基体上的氧化铝纳米阵列模板,得到5种孔径的纳米孔:10nm,20nm,30nm,60nm,100nm;用透射电镜和X射线衍射进行表征和结构分析,观察到了:阻挡层、趋于六边形的单元结构薄层和不同孔径、密度的纳米孔阵列,其结构为无定形,对这种自组织结构作了初步的生长过程分析.     

多孔氧化铝的阳极氧化初期形成阶段

测量了单晶铝在阳极氧化过程中的电流密度－时间曲线,曲线可分为3部分,分别对应多孔氧化铝形成的3个阶段,初始电流密度的下降是阻挡层的形成引起的;随后电流密度的升高是孔的形成赞成的;当落在阻挡层上的电压降足够低,使得质子可以进入阻挡层,这时孔的雏形形成;当上升过程结束,电流密度达到稳定值后,孔的分布已完成。     

多孔阳极氧化铝模板的制备研究

在草酸电解液中,采用二次阳极氧化法,利用未经抛光的高纯铝箔制备了多孔阳极氧化铝模板,采用场发射扫描电镜观察其表面形貌.结果表明未经抛光处理的高纯铝箔,在合适的氧化电压和时间下依然能获得有序度较高的氧化铝模板,简化了氧化铝模板的制备工艺.在40 V氧化电压,一次氧化5 h条件下可得到有序度最高的氧化铝模板,其孔径在47 nm左右,孔密度达1.2×1010个/cm2.     

多通孔阳极氧化铝膜的制备

通过两步阳极氧化法由铝片制得高度有序的多孔氧化铝膜(PAA),采用高电压瞬时脉冲法分离出完整而独立的多通孔氧化铝模板。用SEM对其表面进行分析,结果表明用瞬时电压脉冲法可以很好地分离出完整的通孔膜,且膜质量很高。孔直径为40⁵0nm,孔间距为9050nm,孔间距为90¹05nm,膜厚度为25μm左右,孔密度高达1.34×10105nm,膜厚度为25μm左右,孔密度高达1.34×10⁽¹⁰⁾个/cm(10)个/cm²。通过4次阳极氧化的时间电流密度曲线对比,表明两步阳极氧化可以刺得高度有序的PAA膜。     

多通孔阳极氧化铝膜的制备

通过两步阳极氧化法由铝片制得高度有序的多孔氧化铝膜(PAA),采用高电压瞬时脉冲法分离出完整而独立的多通孔氧化铝模板。用SEM对其表面进行分析,结果表明用瞬时电压脉冲法可以很好地分离出完整的通孔膜,且膜质量很高。孔直径为40~50nm,孔间距为90~105nm,膜厚度为25μm左右,孔密度高达1.34×10~(10)个/cm~2。通过4次阳极氧化的时间电流密度曲线对比,表明两步阳极氧化可以刺得高度有序的PAA膜。     

阳极氧化法制备多孔氧化铝膜的形成过程研究

采用阳极氧化技术,研究了电压对多孔氧化铝膜生长过程的影响。使用扫描电镜(SEM)对在草酸-水-乙醇体系中形成的多孔氧化铝膜形貌进行观测。结果表明,在第二步氧化过程中,在40 V氧化电压下,多孔氧化铝膜的有序度和孔径随反应时间延长而降低;在80 V下,经过长时间反应,AAO膜表面腐蚀严重,难以获得平整的多孔结构。预氧化过程所形成的薄氧化层有效保护了多孔氧化铝表面,同时对多孔结构具有短距离诱导作用。改变氧化电压、电解质浓度和反应时间,有序孔排列的结构参数也有所改变。高电场下,孔道的相互作用促进了其生长分化,形成了两种不同的孔道结构。     

阳极氧化铝膜中剩余铝柱的二向色性

在温度较低和阳极化电流密度比较大的条件下制备极氧化铝,铝未被完全氧化,孔与孔之间含有剩余的铝性,这些铝柱构成各向异性纳米金属列阵,具有二向色性,利用这一特性,以非常简单方便的方法就可用氧化铝膜制作尺寸微小的偏振器。     

阳极氧化TiO_2纳米管阵列的制备与表征

采用阳极氧化法,分别选用HF和NH4F两种电解质,对纯钛进行阳极氧化处理制备TiO_2纳米管阵列。选用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、能谱及X-射线衍射对纳米管的形貌、化学成分和物相结构进行表征和分析。结果表明:在HF体系中,随着氧化时间的增加,纳米管整齐度增加,同时管径也增大,当氧化时间为20 min时,管内径约60 nm,壁厚约10 nm;而纯钛片厚度的变化对纳米管的形貌没有明显的影响。在NH_4F体系中,加热使纳米管的内径增加,壁厚变薄,内径达到130 nm,壁厚约7 nm,这是由于加热使氧化反应速率增加,加快了纳米管的形成速率。EDS检测的Ti和O的原子数的比例接近1∶2。XRD图谱表明,在450℃热处理后的纳米管的物相结构为锐钛矿,由此可见,阳极氧化制备的纳米管阵列为二氧化钛纳米管。     

铝合金阳极氧化薄膜热膨胀性能测试分析

介绍两种利用Ｘ射线测试铝合金阳极氧化薄膜热膨胀系数的原理和方法（阳极氧化薄膜通常由非晶态的Ａｌ２Ｏ３及部分晶态Ａｌ２Ｏ３组成）．一种方法为将氧化膜制成粉末,利用晶态Ａｌ２Ｏ３中衍射晶面的面间距和温度之间的线性关系导出Ａｌ２Ｏ３的热膨胀系数;另一种方法为测出一定厚度的整体样品（氧化膜和基体完整结合）中氧化膜中存在的热应力,利用相应的公式导出氧化膜的热膨胀系数．对两种方法得到的数值差异进行了分析．     

铝合金常温脉冲硬质阳极氧化工艺及氧化膜的微观组织分析

采用长周期（Ｔ＝１００ｓ）恒电流脉冲方波,２５～３０°Ｃ范围内,在锻铝合金ＬＤ３１上制取了厚度＞８０μｍ、显微硬度ＨＶ＞４００的硬质阳极氧化膜．阳极氧化膜的膜厚和显微硬度随电流密度的增加、阳极氧化时间的延长而增大,但电流密度和氧化时间超过一定值后显微硬度将下降．试样的显微硬度沿氧化膜由内向外逐渐降低．氧化膜显微组织观察及电子能谱（ＥＤＸ）成分分析表明,铝合金基体中的二次相在阳极氧化过程中会部分保留于氧化膜中,氧化生成复杂的化合物．扫描电镜（ＳＥＭ）观察及ＥＤＸ成分分析证明：氧化膜的局部烧蚀和裂纹形成与过高的电流密度、铝合金基体中二次相偏聚、阳极氧化膜中复杂化合物的形成以及电解液搅拌不均匀密切相关     

铝制品的阳极氧化法的机理分析

本文分析了被广泛应用的铝和铝合金制品的防护与装饰方法——阳极氧化法的主要工序中的机理以及影响制品防护性能与着色质量的因素。     

有序氧化铝模板的快速制备及用于钴纳米线阵列

利用自制的氧化槽,结合恒压二次氧化的方法制备出有序的氧化铝模板,每个氧化槽每次可以制备2～4个模板,而且制备步骤简化,极大提高了氧化铝模板的制备效率.采用恒压直流电沉积方法在制备的氧化铝模板的孔中成功组装出了钴纳米线阵列,并分别用SEM、TEM、EDS对其进行了表征,结果显示,制备的钴纳米线阵列排列整齐、粗细均匀,直径约为50 nm,长度约为20～30μm,其长径比为300～1 000,与氧化铝模板的参数一致.     

铝阳极氧化膜的复合金属盐电解着色的研究

利用铜盐、镍盐构成的复合金属盐对铝阳极氧化膜进行电解着红色系的研究，所得着色液性能十分稳定，所着颜色色调均匀饱满，随着色时间及交流电压的变化，可得到浅红、紫红、深红、红黑及黑色，并对着色液中的某些因素的作用进行了探讨。     

铝的壁垒型阳极氧化膜的透射电镜观察

发现了(NH_4)_2MoS_4水溶液中可生成铝的壁垒型阳极氧化膜。用超薄切片,透射电镜结合离子注入惰性原子标记层的技术对膜的形貌、成分和生长过程中的离子迁移进行了观察和分析;用EDAX分析方法来探测到膜中含有溶液阴离子的成分,阳极氧化过程中膜在基体/膜界面和膜/溶液界面同时生长。阳极氧化的电流密度为1.0mA/cm~2时,Al~(3+)离子的表观迁移率为0.44。     

添加剂对于炭阳极活性的影响

通过测定加入锂盐的预焙炭阳极的极化曲线,表明锂盐的存在降低了铝电解的阳极过电压;极化曲线的Tafel方程分析表明,锂盐增加了炭阳极在电解铝过程中的活性·通过浸渍锂盐的活性石墨阳极的极化曲线的测定表明阳极过电压的降低主要是反应过电压降低所致,气膜过电压的测定证明了锂盐能够改善阳极与电解质的湿润性,从而降低阳极气膜过电压     

无机阳极氧化铝膜的制备及分离特性

介绍了阳极氧化法制备A12O3膜的全过程,实验发现不同酸在不同电压下阳极氧化生成的膜孔径不同.对称膜的透水率符合Hagen-Poiseuille定律,能截留大肠杆菌;非对称膜能截留部分牛血清白蛋白(BSA)和免疫球蛋白(IgG),其百分截留率分别为25.3%、68.2%.