草酸阳极氧化法制备氧化铝薄膜的微观结构及性质

目的使用阳极氧化法在草酸电解液中制备出氧化铝薄膜并分析其微观形貌和结构,从而提高材料的抗腐蚀性能,使铝合金在生产生活中的应用更加广泛.方法以2024铝合金为阳极,铂丝网电极为阴极,采用阳极氧化法在草酸电解液中制备氧化铝薄膜.实验中使用了恒电流法和恒电位法条件下四种不同电化学参数,制备氧化铝薄膜.通过扫描电子显微镜观察不同实验条件下的氧化铝薄膜表面形貌,利用X射线衍射仪对氧化铝薄膜结构进行表征,采用粗糙度测量仪测量薄膜表面粗糙度.结果随实验时间和电流密度增加,样品的阳极氧化程度加深,当实验时间为4 000 s、电流密度为0.04 A/cm~2时,阳极氧化程度最深;在阳极氧化过程中采用不同的电流密度和不同的电压,产生的氧化铝薄膜形貌不同.结论采用草酸电解液阳极氧化法可以在铝合金样品表面制备出多孔氧化铝薄膜,该薄膜为晶态结构.     

基于阳极Al_2O_3的非涂覆式金属基体整体催化剂载体的制备

通过草酸溶液中的二步氧化法制备多孔阳极Al_2O_3(PAA)膜。在保持金属一体化结构下,考察阳极氧化条件(电压、时间、电解液浓度及温度)对多孔Al_2O_3膜的结构特性的影响。在80℃下对PAA膜进行水热处理1.5h并在500℃下焙烧3 h。结果表明:孔径和膜厚随电压(或电解质浓度、阳极氧化时间)增加呈线性增长,孔径(或膜厚)和电解液温度呈指数型关系,孔密度和电压关系亦然;另一方面,氧化时间、电解液温度、电解液浓度对孔密度几乎没影响;平板的表面积最大可提高到3 200倍,提高电解液的温度被认为是扩大表面积最有效的方法。水热处理后表面积可以从13.5 m~2/g增加到180.3 m~2/g,并将无定形骨架Al_2O_3转变为γ-Al_2O_3。通过阳极氧化-水热处理-焙烧制得的锯齿状蜂窝体与商业的堇青石蜂窝体相比,比表面积略高,有更大的开孔率和更轻的质量。     

多孔氧化铝膜的制备

采用阳极氧化法在硫酸、草酸、磷酸等电解液中,在高纯度(99.9%)铝片上制备多孔氧化铝膜.结果表明:电解液的类型将影响氧化铝膜上孔洞的孔径大小;而电解液浓度的大小(硫酸取0.38 M～3.80 M,磷酸取1.75 M～5.20 M,草酸取0.11 M～0.56 M)、氧化电压的高低(硫酸电解液电压10～30 V,磷酸电解液电压30～80 V,草酸电解液电压20～100 V)和氧化时间的长短都会影响氧化铝孔膜的形态.     

基于布拉格理论对多孔氧化铝薄膜的成色机制研究

利用阳极氧化方法制备出在可见光范围内呈现不同色彩的PAA薄膜,并基于布拉格理论,通过控制在草酸溶液中的阳极氧化时间,实现了对薄膜颜色的精细调控.通过分析薄膜折射率与波长及膜厚的关系,证实理论计算与实验结果是自洽的,并进一步证实PAA薄膜成色机制来源于薄膜干涉.这种鲜艳的结构色在装饰、显示器及防伪方面具有潜在的应用前景.     

钨铜基电镀铝层阳极氧化后的组织和性能研究

采用直流草酸法对镀铝层进行阳极氧化,研究了氧化电压和氧化时间对氧化层表面形貌、组织结构及表面绝缘性的影响。采用金相显微镜对镀铝层和氧化层表面形貌进行观察,扫描电镜和X射线衍射仪分析镀铝层和氧化层的成分与结构,并对其硬度进行测试,探索钨铜箔片上制备氧化铝的最佳工艺。实验现象表明:经过阳极氧化处理后,氧化层表面致密平滑,由非晶Al2O3和Al相组成,电绝缘性能良好;氧化铝膜的硬度随着氧化时间呈现先增加后降低,最后趋于稳定的趋势;而氧化铝膜的硬度随着氧化电压增大而增大。当氧化电压控制在30 V,氧化时间在3-6 h时,最有利于氧化膜的形成,且膜厚呈增大趋势。     

多孔阳极氧化铝膜的制备工艺研究

以草酸为电解液研究了多孔阳极氧化铝膜的制备工艺，采用扫描电子显微镜对多孔氧化铝膜的形貌进行表征．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．实验结果表明，当氧化时间为8h时，氧化膜厚度达到最大值85μm．     

适用于微传感器的纳米多孔铝膜的制备研究

在单晶硅表面溅射铝,采用两步阳极氧化法制备纳米多孔铝膜.研究了电解液种类、阳极氧化时间、扩孔时间对孔的结构与形貌的影响.结果表明,与硫酸和磷酸相比,草酸是制备纳米孔阵列的相对方便与可靠的电解液;第二步阳极氧化时间对孔的均匀性及孔深度影响较大,对平均孔径的影响较小;扩孔时间的长短对孔径大小及孔的均匀性均影响显著.     

阳极氧化铝膜的制备及自组织细微结构

以草酸溶液为电解液,选用高纯(>99.99%)铝箔,氧化电压为40V直流,两步氧化法制备了较大面积的多孔氧化铝膜(AAO);采用CuCl2溶液剥离铝基底;分别用扫描电镜和原子力显微镜对AAO膜的形貌特征和孔径参数进行表征.实验结果表明,CuCl2溶液剥离铝基底的方法简单安全、无毒、无污染;两步阳极氧化法制备的多孔氧化铝膜孔径均匀、周期一致、高度有序,孔道的直径约55nm,孔间距约100nm,呈六边形,而且孔道垂直膜表面;高分辨率原子力显微镜观察到了AAO膜的更细微结构,发现每一个孔均由6个完全相同的颗粒构成,这一结果就直接解释了AAO孔道呈六边形的原因,也为进一步探索AAO自组织形成结构的微观机理提供了直观的实验依据.     

处理电压对钛合金微弧氧化膜相结构的影响

在Na₂CO₃ Na₂SiO₃溶液中, 采用正负不对称的专用交流高压电源制备了钛合金微弧氧化膜. 利用X射线衍射研究了处理参数(阴、 阳极峰值电压, 处理时间等)对微弧氧化膜相结构的影响. 实验结果表明, 氧化膜主要由金红石和锐钛矿的TiO₂及少量不饱和氧化的Ti₆O₁₁(TiO_1.83)相组成, 它们在氧化膜中各自所占的比例受处理时间和阴、 阳极峰值电压的影响较大. 当阴、 阳极峰值电压分别控制在45 V和320 V, 处理时间为30 min时, 氧化膜中金红石TiO₂的含量最高, 达到80%.     

硫化铜三维纳米片/带结构的制备及场发射性能

采用阳极氧化法,一步制备出了三维分布的硫化铜纳米片/带结构薄膜.实验发现,通过改变阳极氧化电流,可调控硫化铜纳米片/带结构的形貌演化,使之形成有利于场发射的三维合理分布.这既能生成更多的有效场发射位点,增强局域场,又可适当降低场屏蔽效应,几则协同作用使得硫化铜三维纳米片/带结构薄膜的场发射特性显著增强.开启电场可由8.2V·μm~(-1)降低至1.9V·μm~(-1),阈值场由13.5V·μm~(-1)降低至5.0V·μm~(-1),场增强因子最高可达6958.该硫化铜三维纳米片/带结构薄膜制备方法简便,开启电场低,电流密度较大,热稳定性好,在真空微纳米电子器件领域有潜在的应用前景.     

多孔氧化铝成膜条件的研究及其应用

为了研究多孔氧化铝的成膜条件,以0.3 mol/L草酸为电解液,通过两次阳极氧化制备出多孔氧化铝模板.通过扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD)对模板形貌进行观察,研究了多孔阳极氧化铝的制备和成膜条件.以制备的氧化铝膜为阴极,铂电极为阳极,硝酸锌和六亚甲基四胺为电解溶液,采用溶液沉积制备点阵列氧化锌晶体并讨论发光性能...     

制备多孔氧化铝的影响因素研究

在草酸电解液中,用阳极氧化法制备了多孔氧化铝.用扫描电子显微镜对多孔氧化铝的形貌进行了观察表征,研究了制备多孔氧化铝的若干影响因素.实验结果表明：退火预处理、合适的氧化时间和氧化电压能有效保障多孔氧化铝的质量,制备高质量多孔氧化铝的温度与草酸浓度和电压等参数存在一定的依存关系.     

自燃烧法制备羟基磷灰石及在钛表面电泳沉积

采用自燃烧法制备羟基磷灰石(HA)粉末,通过调节试剂配比、燃烧温度等实验参数,得出最佳的制备工艺,并对粉体进行了结构、粒度和比表面积的测试。采用电泳沉积法在经阳极氧化的钛板表面形成羟基磷灰石涂层,研究了电解液质量分数、电压、时间对氧化膜及涂层的影响,并进行了XRD和SEM表征;得出阳极氧化的最佳工艺:H2SO4电解液质量分数为20%,电压为120 V,氧化时间为10 min;电泳沉积的最佳工艺:悬浮液质量浓度为15 g/L,沉积电压为250 V,沉积时间为3 min。     

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。     

Ni着色Al_2O_3太阳能选择吸收涂层在海水淡化中的应用

探究铝箔阳极氧化后电解着色的黑色膜层在阳光照射下的吸光能力,并确定铝箔阳极氧化的最优电参数.首先在磷酸溶液中以不同的电参数阳极氧化处理铝箔,然后在硫酸镍溶液中电解着色,得到不同色度的黑色膜层.通过微观形貌、XRD及红外光谱仪分析了阳极氧化的成膜机理及着色后的元素组成.在电压20V、氧化时间20min时得到的铝箔表面具有最高的吸收率,约0.78,海水蒸馏实验结果也表明其具有较高的蒸馏效率,约135g·L~(-1)h~(-1).     

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.     

多孔氧化铝膜的制备及其光学性质

提出了一种制备具有周期结构金属薄膜的新方法--阳极氧化法制备多孔氧化铝膜.以草酸为电解液,制备出了几种表面孔径不同的多孔氧化铝膜,并在其表面镀银制得样品.用场发射扫描电镜观察多孔氧化铝膜的表面形貌,并采用光谱仪测定了样品的透射光谱.研究发现,由于表面等离子激元波(surface plasmon polaritons, SPPs)的作用,在可见光波段观察到了透过率异常增强现象.     

多孔阳极氧化铝表面蛋白吸附及其释放行为

采用两步阳极氧化法在草酸电解液中制备出孔径为75nm的多孔阳极氧化铝(PAA),考察了牛血清白蛋白(BSA)和牛血纤维蛋白(BF)在PAA表面的吸附和释放行为.采用BCA(bicinchoninic acid)法定量检测蛋白的吸附和释放量,采用Langmuir等温拟合曲线模拟蛋白的吸附行为,通过场发射扫描电镜(FESEM)、X射线能谱仪(EDS)和傅里叶红外光谱(FTIR)对蛋白吸附前后样品的微观形貌和成分进行了表征.试验结果表明:与平滑铝相比,PAA显著提高了两种蛋白在其表面的吸附能力,且BF的吸附量明显高于BSA,两者的最大吸附量分别达到60.3和38.8μg/cm2;PAA对两种蛋白的吸附符合Langmuir等温吸附模型;PAA吸附蛋白后的释放行为分为突释和缓释两个阶段,其吸附BSA和BF的最大释放率分别达到55%和65%.     

电解液性质对阳极氧化铝膜形貌的影响

通过对不同p H的电解液中的铝片进行阳极氧化,研究电解液性质和添加剂对强电解液中阳极氧化铝(anodic alumina oxide,AAO)形貌的影响,并采用场发射扫描电镜对氧化膜的表面和侧面进行表征。研究结果表明:电解质溶液是影响AAO膜整体形貌的主要因素,溶液的p H对AAO膜的表面形貌有较大影响;常用的酸性电解质如硫酸、草酸、磷酸等溶液可制备有序性较好的AAO膜;在Na OH、氨水等碱性电解液中,可以制备小孔径的AAO膜,但难以形成有序性较好的表面形貌;添加剂的加入可显著改善电解液性质和氧化膜构型,得到更为规则有序的孔洞结构;电解液性质对阳极氧化铝膜形貌有重要影响。