多孔氧化铝模板的制备研究

以草酸为电解液，采用二次阳极氧化法制备多孔有序氧化铝模板，研究了氧化电压、电解液浓度、去一次氧化膜时间和二次阳极氧化时间对多孔氧化铝膜结构的影响。结果表明，退火后在60V电压、0．6mol／L的草酸溶液中、去一次阳极氧化膜5h、二次阳极氧化15h制备的膜结构孔洞均匀有序、孔径达80nm、孔密度达8．2×10^9个／cm...     

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.     

氧化铝阵列模板制备及其影响因素研究

经预处理的铝箔,分别以不同浓度硫酸和草酸为电解液,在不同阳极氧化时间、电压下,用二步阳极氧化法制备多孔有序阳极氧化铝阵列模板,用透射电镜对其形貌和结构进行了表征,用测厚仪测量了氧化膜厚度.研究结果表明,电解液种类、阳极氧化时间、电压等因素对氧化铝阵列模板外观、膜厚、孔径、孔排列有序度都有不同程度的影响.     

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.     

多孔阳极氧化铝膜的结构修饰研究

以5%草酸为电解液,温度控制在5℃左右,采用两步阳极氧化工艺制备出多孔氧化铝膜,在1 μm范围内获得了孔径为10～60nm的多孔结构.通过原子力显微技术分析氧化时间及热处理条件对多孔氧化铝膜结构的影响,阳极氧化3h后,在0.3μm2范围内获得了有序的纳米孔阵列,当氧化时间延长至24h,有序孔阵列范围增加至～1μm2.将在聚乙烯中经过超声振荡过的样品在600～700℃中热处理3h.研究结构表明,经过适当的热处理能有效改善多孔氧化铝膜的结构特性,X射线衍射分析结果证实经过结构修饰后的样品呈非晶态结构.     

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。     

纳米氧化铝有序多孔膜制备工艺研究

为了获得大面积有序孔排列以及不同孔径的氧化铝膜,采用二次阳极氧化法可制备大面积有序铝阳极氧化多孔(AAO)膜,着重研究氧化电压、氧化时间、电解液浓度以及扩孔时间对AAO膜孔径大小、膜层厚度和形貌结构的影响,用X射线粉末衍射(XRD)仪进行物相分析,利用扫描电子显微镜(SEM)表征多孔膜的形貌.结果表明,在700 ℃以下条件下AAO膜以无定形态存在,经800 ℃退火后无定形氧化铝转化为γ-Al2O3,多孔膜随电压和电解液浓度增加而增大,经H3PO4溶液扩孔后可获得较大孔径模板,扩孔时间与孔径变化呈近似线性关系.为满足应用需求的AAO膜的制备提供了依据.     

甘油对阳极氧化铝纳米孔形成过程的影响

电解电压、电解质种类以及添加剂等因素对氧化铝多孔膜的形成过程有显著影响.在电解液中加入甘油作为添加剂,不但可以增加阳极氧化形成的多孔膜的厚度,而且有利于增强氧化膜的韧性.采用高纯铝作阳极,铂网作为阴极,在草酸溶液中进行恒压阳极氧化.研究了在3%(质量分数)草酸溶液中,添加甘油对氧化铝多孔膜形成过程的影响.结果发现,添加甘油并不会改变氧化铝多孔膜的形成过程,也不会改变形成氧化铝多孔膜中Al2O3的非晶态结构,但甘油的加入将降低阳极氧化时多孔氧化铝膜的生长速度以及氧化铝阻挡层的形成速度,同时增加了纳米孔阻挡层的厚度,因此增加阻挡层的形成时间.在阳极氧化电解液中加入甘油还有利于减小氧化铝多孔膜的纳米孔孔径.     

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.     

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.     

On the growth sequence of highly ordered nanoporous anodic aluminium oxide

Anodic aluminium oxide films were fabricated by well known two-step anodizing process in oxalic acid electrolyte. The ordering characteristics (ordered pore domains, average pore diameter size and through-pore arrangement) of anodic aluminium oxide films, obtained in different growth sequences, were identified by microscopic analysis such as ex situ contact-mode atomic force microcopy and scanning electron microscopy. Flattened areas in which some pits are seen mostly cover the electropolished surface of aluminium. Single anodizing of aluminium produces a broad distribution of nanopore size, whereas induces a highly ordered hemispherical pattern, which plays the ordered nucleation sites for the second anodizing step. Moreover, a quasi-linear growth behavior exists for the ordered domain growth versus the duration of first step anodizing. The through-pore arrangement of ideally grown membranes is not influenced by increasing the duration of second step anodizing.     

草酸阳极氧化工艺对氧化铝模板孔径的影响

为了寻找出草酸氧化工艺和扩孔工艺对制备的氧化铝模板孔径大小的影响规律,本文采用高倍扫描电镜观察定量研究了纯铝草酸阳极氧化几种氧化工艺参数对制备的氧化铝模板纳米孔径大小的影响,并对氧化铝模板的扩孔工艺进行了研究.结果表明,随着草酸浓度、氧化电压、氧化温度的升高和氧化时间的延长,制备的氧化铝模板的孔径也随着增加;在扩孔溶液浓度、温度保持一定时,随着浸泡时间的延长,氧化铝模板的孔径会逐渐增大.本研究结果为模板合成有序纳米阵列结构提供了参考.     

LED绝缘铝基板的制备与散热性能研究

采用硬质阳极氧化工艺制备LED封装用铝基板绝缘层,通过实验分析了制备铝基板过程中氧化时间、草酸浓度、硫酸浓度和电流密度等因素对其氧化膜厚度、击穿电压的影响,得到了制备低热阻铝基板的最佳工艺参数:电流密度3A/dm2,草酸浓度为10g/L,H2SO4浓度150g/L,氧化时间45min。利用原子力显微镜(AFM)观察热冲击后裂纹萌生的情况,结果表明铝基板有微小裂纹,但仍满足绝缘要求,通过对氧化铝膜热阻的测试发现,铝基板与氧化膜的复合热阻在1～3℃/W之间。结果表明用阳极氧化法制备的铝氧化膜满足LED基板对散热及绝缘性的要求。     

Effects of Microstructure of Aluminum Substrate on Ordered Nanopore Arrays in Anodic Alumina

The effects of microstructure of aluminum substrate on regular nanopore arrangement in anodic alumina layer were investigated.The dissimilar microstructure and texture on aluminum sheets were prepared by various cold rollings and heat treatments,and anodic alumina nanoporous layers were fabricated by two step anodizing method at 40 V in oxalic acid solution.For the aluminum sheets with similar surface texture and annealing condition except purity,the regularity of the nanopore arrangement on the anodic alumina layer increased with purity of aluminum substrate.The difference of surface texture on Al sheets is not critical parameter for formation of ordered nanopore array compared with purity and heat treatment of substrate aluminum.The investigation suggested that the purity and reasonable annealing temperature of aluminum substrate are very important process to obtain the highly-ordered nanopore array on anodic alumina layer.     

多彩结构色氧化铝薄膜氧化机制的研究

在草酸电解液中,球形碳点电极作为阴极,铝箔作为阳极,利用一次氧化工艺成功的制备出了单一色彩和虹彩环形结构色的氧化铝薄膜.实验结果显示,球形碳点电极下制备的氧化铝薄膜厚度由薄膜中心向外呈对称性递减.当薄膜的径向厚度差在某一波长光的覆盖范围内时,薄膜呈现单一结构色,而当径向厚度差超出某一波长光的覆盖范围时,薄膜呈现虹彩环形结构色.本文详细的讨论了电极间距、氧化电压和氧化时间对薄膜结构色的影响,并从理论上分析了球形碳点电极下多孔氧化铝薄膜的氧化机制.     

Effects of anodizing conditions on anodic alumina structure

In this paper, two-step anodization was used to obtain porous anodic alumina (PAA) films, which are widely used as the temples to fabricate nanomaterials. Effects of anodizing conditions such as anodizing voltage and the concentration of electrolyte on steady current density (I _s) and anodic alumina structure were investigated for oxalic acid as an electrolyte. The result shows that I _s is dependent on anodizing voltage exponentially. The relationship between the concentration of electrolyte and the pore diameter is almost linear, while there is no effect on inner-pore distance. At different anodizing voltage, the effect degree of the concentration of oxalic acid on the pore diameter is various. In oxalic acid electrolyte with given concentration matching with a specifically anodizing voltage, optimal nano-pores arrangements can be obtained. The higher voltage induces the collapse of thin inner wall and disordered alumina nanowires (ANWs) were formed.     

用低纯度铝制备AAO模板及其结构研究

在0.3mol/dm3草酸溶液中,通过不同纯度铝的恒电位二次阳极氧化制备了纳米孔氧化铝模板,并用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和原子力显微镜(AFM)观察模板结构.实验结果表明,一次氧化除膜后低纯度铝基体表面呈现较为规则的六边形结构,这种蜂巢结构有利于二次氧化过程中获得有序度更高的纳米孔模板.低纯度铝制备的模板表面被晶界分隔为微小的区域,只是在较窄区域内才出现六边形规则排列的纳米孔.恒电位40V时所得模板经扩孔处理后,孔径由35nm增大到100nm左右,且孔径大小几乎一致.从纳米孔的有序度来看,由低纯度铝制备模板还需要进一步优化阳极氧化参数.     

长程有序纳米孔氧化铝模板的制备与研究

以硫酸和草酸溶液为电解液,采用二次阳极氧化法制备出高度长程有序的纳米孔氧化铝(AAO)模板,并结合扫描电子显微镜(SEM)对其微观结构及形貌进行了观察和表征.通过研究不同的氧化电压和电解液浓度对AAO模板纳米孔形貌(孔径、孔间距、面密度和长程有序性)的影响,得到了最佳的氧化电压和电解液浓度.     

Controllable preparation of the ordered pore arrays anodic alumina with high-quality photonic band gaps

High-quality photonic crystals (PCs) based on the ordered pore arrays anodic alumina are fabricated by the anodic oxidation method using the newly-designed periodic oxidation voltage wave. The obtained PCs own uniform narrow photonic band gaps (PBGs), steep photonic band edges, zero transmittances inside of the PBGs and high transmittances outside of the PBGs. Importantly, the high-quality PBGs of the anodic alumina PCs are tunable and controllable in the range from 350 nm to 1330 nm by modifying the anodizing voltage waveform. The benefit of newly-designed periodic oxidation voltage wave is to improve the optical properties of anodic alumina PCs.