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。     

高度有序多孔氧化铝膜的制备和研究

分别用一步和二步阳极氧化法制备了多孔氧化铝膜，制备出了高度有序、六方柱形结构的多孔氧化铝膜。用原子力显微镜观察了不同电化学抛光条件下抛光铝样品表面的微观结构，探索出了电化学抛光预处理的最佳工艺条件：在温度为10℃、乙醇和高氯酸体积比为4：1的混合液中，于恒电压55V的条件下，对铝片进行电化学抛光30s．为进一步组装各种纳米结构材料打下了基础．     

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.     

多孔氧化铝膜的制备及其表征

在硫酸、磷酸及草酸溶液中 ,通过阳极氧化铝箔制备出了多孔氧化铝模板 ,用阶梯降压法将氧化铝层与铝基底分离 .透射电镜结果表明 :这种膜的孔间距 ,孔径以及晶胞尺寸均随所加氧化电压的增加而增加 .通过 FT- IR谱发现 ,在阳极氧化过程中 ,电解液阴离子也参与了多孔膜的形成 .XRD谱证明形成了无定形氧化铝     

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。     

阳极氧化电压对纳米孔阵列阳极氧化铝膜形貌的影响

阳极氧化铝是将金属铝进行阳极氧化处理后，在其表面上形成的一层氧化膜，可对金属铝起到装饰和保护的作用．20世纪末人们发现，铝在适当的阳极氧化条件下可以制得具有纳米孔阵列的阳极氧化铝膜．随着纳米科学的蓬勃发展，纳米孔阵列阳极氧化铝膜由于其具有大的比表面积、高纵横比、大小均     

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.     

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.     

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．     

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．     

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。     

纳米孔洞非晶氧化铝模板的制备

使用９９．５％的铝片,利用电化学阳极氧化手段制备了纳米孔洞氧化铝模板,通过控制腐蚀时间,可以调节模板的孔径大小。利用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）和透射电子显微镜（ＴＥＭ）等测试手段进行了模板的表征,在较简单的条件下制备孔径均可调的纳米孔洞非晶氧化铝模板。     

氧化铝薄膜纳米孔的孔径对电解电压的依赖性

为了确定电解电压与氧化铝薄膜纳米孔孔径之间的内在关系，以2％的磷酸为电解液，在40～150V的电解电压范围内，对铝基材实施阳极氧化制备了具有纳米孔结构氧化铝薄膜．用环境扫描电镜(ESEM)观察结果表明，阻挡层中微裂纹的产生是形成纳米孔的先决条件，微裂纹的长度决定了孔径的大小．微裂纹的长度由阻挡层中的内应力决定，内应力由γ-Al2O3，与金属铝基体的匹配度决定，匹配度由γ-Al2O3的晶粒尺寸决定．X射线衍射(xRD)的分析结果表明，电解电压决定了氧化铝薄膜中γ-Al2O3晶粒尺寸的大小．因此，电解电压决定了氧化铝薄膜纳米孔的孔径．     

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。     

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.     

磷酸溶液中铝恒压阳极氧化的研究

对铝在磷酸溶液中的恒压阳极氧化过程进行了研究，结果表明随着电解电压的升高，形成了氧化铝多孔膜的阻挡层增厚，多孔层的孔径和胞径均增加，其原因与离子迁移等密切相关。     

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.     

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.