多孔阳极氧化铝膜的生长规律

采用2次阳极氧化的方法制备了多孔阳极氧化铝膜.主要研究了阳极氧化电压、电解液种类、阳极氧化时间和阳极氧化温度对多孔阳极Al2O3膜生长的影响.并通过扫描电镜观察了其表面结构.讨论了多孔Al2O3膜生长的规律.     

铝膜表面周期性纳米坑织构的制备

采用一次阳极氧化铝的方法分别在草酸、磷酸和柠檬酸溶液中制备了多孔阳极氧化铝膜,腐蚀掉铝片表面的氧化铝膜,铝片表面留下周期性纳米坑织构.利用扫描电子显微镜分析不同阳极氧化条件下铝膜的表面形貌,结果表明:铝片表面有序的六角阵列的纳米坑形成,坑的孔径大小随阳极氧化电压的升高而增大.铝片阳极氧化电压为300V,在浓度为4%柠檬酸中氧化2h,坑孔径达到785nm.使用光散射仪测量样品的光散射谱并研究样品对光的散射特性,散射光的强度随着散射角的增大而减小,铝膜表面纳米坑孔径越大对光散射越强.     

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．     

添加纳米Al微粒对纯钛微弧氧化膜层性能的影响

 在微弧氧化电解液中添加纳米Al 微粒,在纯钛表面进行微弧氧化制备Al₂O₃/TiO₂复合微弧氧化膜,采用Quant 200 型扫描电子显微镜(SEM)观察膜层的表面形貌,并研究纳米Al 微粒对微弧氧化复合膜层硬度和耐磨性能的影响。结果表明,纳米Al微粒的添加可使纯钛微弧氧化膜的表面更加平整致密,硬度和耐磨性显著提高。电解液中添加3 g/L 纳米Al 微粒后,微弧氧化的终止电压由460 V 上升至515 V,硬度由811 HV 提高至1232 HV,平均摩擦系数由0.68 降低至0.57,磨损失重由1.0 mg 降低至0.58 mg。     

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。     

功率型LED散热基板制备研究

钨铜复合材料因具有高导热性、膨胀系数可调节等优点在大功率器件中作为散热基板被大力开发应用,然而表面难于绝缘化缺点阻碍其进一步推广.先后采用电解抛光预处理技术、MCl3+ LiAlH4有机镀铝技术和硫酸阳极氧化技术成功地在W90Cu10基板表面上制备出具备良好的表面质量和绝缘性能的氧化层.实验发现:经电解抛光预处理后,钨铜基板表面质量大幅提高,相对反射率高达90％以上,呈镜面光亮;采用AlCl3+ LiAlH4有机溶剂电沉积制备出高纯镀层,外观呈银白色、均匀,表面颗粒排列紧密;镀铝层经硫酸阳极氧化处理后,氧化铝膜的表面由非晶Al2O3相组成,绝缘性能良好.     

TiO_2纳米管的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用

以氟化铵的乙二醇溶液为电解液,采用电化学阳极氧化法在钛片表面构筑了一层结构有序、纳米级的TiO_2纳米管阵列膜层,应用扫描电子显微镜(SEM)对膜层的形貌进行了表征,利用X射线衍射(XRD)研究了样品的晶相、结构,并分析了阳极氧化电压对TiO_2纳米管尺寸和结构的影响。结果表明:阳极氧化电压对TiO_2纳米管阵列的结构起到关键的作用,随着纳米管的管径和长度的增加,表面积增大。研究了TiO_2纳米管阵列膜层结构对染料敏化太阳能电池(DSSC)性能的影响。结果表明:二氧化钛纳米管阵列薄膜的管径对电池的效率有显著影响,当管径越大时,填充因子变大,DSSC的开路电压降低,而短路电流变大,光电转换效率也随之提高。     

铝合金直流电阳极氧化膜制备的工艺条件

通过对工业纯铝L2进行直流电阳极氧化来考察氧化时间、氧化电压对氧化膜厚度及硬度的影响,并对经阳极氧化的试样横截面进行SEM和EDS测试分析,结果表明电解液成分H2SO4浓度为200g/L、Al2O3浓度为1g/L,直流氧化电压为10V,氧化时间为40min,温度为20±1℃的条件下,可以获得均匀、与试样基体结合紧密、膜硬度相对较高的的氧化膜。而且随着氧化时间的增加,可以得到相对较大的膜厚度,但膜硬度相对降低。     

直流电阳极铝氧化膜制备的工艺条件

通过对工业纯铝L2进行直流电阳极氧化来考察氧化时间、氧化电压对氧化膜厚度及硬度的影响,并对经阳极氧化的试样横截面进行SEM和EDS测试分析,结果表明电解液成分H2SO4浓度为200g/L、Al2O3浓度为1g/L,直流氧化电压为10V,氧化时间为40min,温度为20±1℃的条件下,可以获得均匀、与试样基体结合紧密、膜硬度相对较高的的氧化膜。而且随着氧化时间的增加,可以得到相对较大的膜厚度,但膜硬度相对降低。     

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．     

退火对非晶Al2O3高k栅介质薄膜特性的影响

利用射频反应溅射方法制备了Al2O3非晶薄膜,用椭圆偏振仪获得了薄膜的厚度,用高频C-V和变频C-V及J-V测量了薄膜的电学特性,用X射线以衍射(XRD)检测了薄膜的结构,用原子力显微镜(AFM)观察了薄膜的表面形貌.实验得到了电学特性优异的薄膜样品,对薄膜的退火研究发现,氮气低温退火使Al2O3薄膜的介电常数得到了提高并使漏电流特性得到了改善.可以认为,氮气退火消除了薄膜中原有的缺陷,并使得薄膜更加致密是主要的原因,而过高温度的退火会导致氧化铝中少量的氧的损失,从而导致了氧化铝层中固定电荷密度的增大,进而出现了大的平带电压.XRD显示样品的非晶特性非常稳定,AFM显示薄膜表面非常平整,能够满足大规模集成电路短期的发展需要.     

Al阳极氧化及涂膜后处理的微观组织及性能研究

为了提高铝的硬度及耐蚀性能,利用硫酸阳极氧化法对铝板材进行表面处理。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、显微硬度计和滴碱试验等对获得的氧化膜进行观察和性能分析。结果表明,铝硫酸阳极氧化膜具有多孔性,氧化膜主要以非晶态的形式存在,膜厚度处于5～19μm。随着阳极氧化时槽电压、电流密度和氧化时间的增加,氧化膜的厚度、耐蚀性和硬度增加;提高电解液温度和浓度,氧化膜的硬度、耐蚀性和厚度则下降。对氧膜化进行PTFE涂膜后处理能有效地改善氧化膜的多孔结构。     

具有纳米多孔结构的WO3薄膜的制备

研究了阶跃加压阳极氧化法在金属钨基底上制备具有多层纳米孔结构形貌的WO3薄膜的工艺,主要研究了阳极氧化条件对生成纳米孔结构的影响及热处理制度对样品形貌和结构的影响.结果表明:在60V电压和20℃反应温度条件下,在含质量分数为005%NH4F的电解液中阳极氧化20min得到的样品表面,具有形貌规则的自组装纳米多层网孔结构,且排列紧密.此外,将阳极氧化制得的样品以5℃/min的速率升温至450℃并保温3h,可使生成的无定形氧化钨薄膜在保持多孔结构形貌基本不变的条件下晶化.     

基于小波树的电容型设备异常检测方法

针对电力系统中电容型设备的异常检测问题,以介质损耗因数为主要监测参数,提出一种基于小波树的设备绝缘性异常检测方法,以解决异常的自动检测问题.该方法利用在线监测获得的介质损耗因数数据,采用二层小波树方法进行异常检测,通过检测介质损耗因数的突发性和持续性突变异常,分析得到设备的绝缘性异常检测结果.根据对变电所电容型设备实测数据的分析,验证了该方法的有效性和实用性,为设备的异常预警提供了辅助支持.     

具有优良绝缘性能的Ta2O5介质膜

介绍了一种具有优良绝缘性能的Ｔａ２Ｏ５介质膜,它由溅射／阳极氧化二步法工艺制备而成。用原子力显微镜对Ｔａ２Ｏ５膜进行了表面形貌分析,对它的电特性进行了测试,并与溅射Ｔａ２Ｏ５膜和阳极氧化Ｔａ２Ｏ５膜进行了比较。结果表明,溅射／阳极氧化Ｔａ２Ｏ５膜的漏电流比溅ＴＭＤＦＡ２Ｏ５膜和阳极氧化Ｔａ２Ｏ５膜分别减少了３－４和１－２个数量级,击穿场强也远高于后２种膜。     

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。     

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。     

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%.     

多孔阳极氧化钛反射光学性质的研究

利用直流磁控溅射沉积钛膜,以硫酸为电解液进行不同时间的阳极氧化,获得多孔阳极氧化钛(PATO)薄膜.用X射线衍射仪、扫描子显微镜、原子力显微镜分别表征PATO薄膜的结构和形貌特征,用分光光度计测量样品的反射光谱.结果表明,制得的氧化钛薄膜是多晶的Ti10O18;样品的表面有明显的孔洞结构,且粗糙度随着氧化时间的增加而增大.随着氧化时间从10min增加到40,60,90,120min,样品的颜色相应地由蓝色逐渐过渡到黄色、橙色、紫红色和淡紫色.氧化时间为120min的PATO薄膜的在可见光区的折射率低于2.0,孔隙率约为0.32;粗糙的表面及薄膜内部的孔洞增强了光的散射,导致其消光系数大于0.1.