多孔氧化铝介质膜的光功能特性

采用Ｘ射线衍射、扫描电镜（ＳＥＭ）和光谱分析等测试技术,研究了多孔氧化铝介质膜的组成、结构以及光功能物特性。结果表明：多孔氧化铝介质膜在红外波段具有良好的光透过特性,而沉积金属微粒的多孔膜在可见光波范围有特殊的光吸收特性,在近红外光波范围具有一定的偏光特性。     

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.     

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.     

两步阳极氧化法制备多孔阳极氧化铝膜

直流恒压下,在酸性溶液中对铝实施两步阳极氧化制备了多孔氧化铝膜。采用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)对制备的多孔氧化铝膜进行形貌分析,孔径在纳米级且孔分布具有高度均匀性。采用SEM对试样进行观察,分析了工艺对多孔氧化铝膜形貌的影响。利用阳极氧化初期电流密度的变化并结合阳极氧化过程中的试样的SEM照片,分析了多孔氧化铝膜的形成机理。     

多孔阳极氧化铝形成机理的研究综述

铝阳极氧化已经研究了五十多年,涉及铝阳极氧化膜的实验数据十分丰富,然而阳极氧化过程的本质特别是多孔氧化膜的生长机制迄今为止还远未认识清楚。近些年,随着纳米技术的兴起,多孔氧化铝膜作为理想的纳米结构模板材料倍受国内外学者的关注,对多孔氧化铝膜形成机理的研究显得尤为重要。本文对多孔阳极氧化铝的结构、形成机制方面的历史发展和现状进行了综述。指出了大多数学者认同的“酸性场致溶解”理论的缺陷。作者认为铝多孔氧化膜形成机理的研究具有重大的理论意义和实际应用价值,同时也会促进其他多孔阳极氧化物形成机理的认识。     

退火对有序孔洞氧化铝膜荧光性能的影响

用阳极氧化法在草酸溶液或硫酸溶液中制备了有序阵列孔洞的氧化铝膜．研究了在不同温度下、不同气氛中退火对多孔氧化铝膜荧光性能的影响．结果表明,随着退火温度的升高,发光带的强度也随之增强;与此同时,发光带的峰位出现蓝移．当退火温度Ｔ_ａ＝５００℃时,在草酸中制备的氧化铝膜的发光强度最强;而在硫酸中制备的膜,其发光最强的退火温度为４００℃．当 Ｔ≤４００℃时,氧化铝膜的发光强度基本上与退火气氛无关;当 Ｔ_ａ＝５００℃时,在草酸中制备的膜在空气中退火后的发光强度高于在真空中退火后的发光强度．在草酸中制备的氧化铝膜的发光带明显比在硫酸中制备的膜强得多．电子自旋共振的实验结果表明,蓝光发光带来自多孔氧化铝膜中的Ｆ^＋心．我们还对多孔氧化铝膜发光特性的机制进行探讨．     

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.     

电解液中掺杂Ce4+对阳极氧化铝膜的影响

为了研究稀土离子对多孔氧化铝膜形成过程的影响,在0.3 mol/L硫酸电解液中添加不同浓度的Ce4 ,对铝片进行阳极氧化,并运用SEM、XPD对所得氧化膜进行了表征.通过得到的多孔氧化铝膜发现,Ce4 在电解过程中改变了阳极化过程的电流强度,但没有改变阳极化的基本过程;Ce4 的加入可使多孔排列更加有序,但Ce4 没有参与膜的构成.     

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.     

预处理工艺对制备多孔阳极氧化铝膜的影响

对铝的预处理工艺进行了研究,详细探讨了高温退火、除油及电化学抛光等对多孔阳极氧化铝形貌的影响.实验结果表明,采用丙酮除油效果最好,不经高温退火和电化学抛光仍能得到高度有序的多孔阳极氧化铝膜,使制备工艺得到了简化.其原因是两步阳极氧化法可以消除铝的内部结构及表面缺陷对多孔氧化铝膜有序性的影响.     

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。     

多孔阳极氧化铝介质对大气压介质阻挡放电等离子体的影响北大核心CSCD

为了提高大气压下介质阻挡放电的稳定性,采用阳极氧化方式在铝板表面制备一层多孔阳极氧化铝(Porous anodic alumina,PAA)。运用扫描电子显微镜、划痕仪、金相显微镜和台阶仪测试了阳极氧化铝的表面形貌、厚度等特性。比较分析了石英、陶瓷和PAA为介质的大气压下介质阻挡放电的放电过程图片和放电波形。实验表明:应用阳极氧化法制备的多孔阳极氧化铝具有规则的纳米级多孔结构,膜基结合力好;应用多孔阳极氧化铝作为介质的介质阻挡放电更稳定,放电中产生的更密的微放电有助于降低放电击穿电压和提高放电稳定性;更厚的多孔阳极氧化铝膜为介质的大气压介质阻挡放电具有更好的放电稳定性。     

电化学阳极氧化法制备有序多孔材料的研究进展

阳极氧化法制备有序多孔材料具有工艺简单、孔径可控以及稳定性高等特点,具有广阔的应用前景.系统介绍了阳极氧化法制备有序多孔氧化铝和氧化钛的研究进展.重点介绍了阳极氧化法制备小孔径有序多孔氧化铝和氧化铝光子晶体的研究,特别介绍了有序多孔氧化钛膜的结构特点及该领域未来的发展方向.此外还简略介绍了阳极氧化法制备ZrO2、HfO2等有序多孔材料.     

不同孔径纳米氧化铝膜的表征及其对U251细胞形态的影响

为了观察不同孔径的纳米多孔氧化铝膜对U251细胞形态的影响,采用电化学阳极氧化技术分别在硫酸、草酸、磷酸电解液中制备了3种不同孔径的氧化铝膜,用扫描电镜和X射线能谱仪(Energy dispersive X-ray spectroscopy,EDS)分别对氧化铝膜进行了微观结构与元素组成表征。使用倒置显微镜和扫描电镜观察U251细胞在不同孔径的氧化铝膜表面上的形态及生长粘附情况。结果表明,3种孔径的纳米氧化铝膜表面生长的U251细胞形态存在差异,生长情况不同。细胞在磷酸中制得的纳米氧化铝膜的突触生长情况优于草酸中制备的氧化铝膜,突触生长更牢固,硫酸中制得的氧化铝膜对U251细胞生长的支持作用最差。     

阳极氧化法制备纳米级多孔氧化铝膜的研究

比较了电化学抛光前后铝片表面的微观结构,用阳极氧化法制备了纳米级多孔氧化铝膜,用扫描电镜研究分析了氧化铝膜孔的排列规律.结果表明其排列高度有序,呈理想的六方柱形结构.     

纳米多孔阳极氧化铝膜形貌的控制研究

采用38g／L的草酸溶液为电解液,制备了孔洞规则有序,孔径和厚度均一可控的氧化铝模板,并研究了阳极氧化工艺对阳极氧化铝膜形貌的影响。实验结果表明,采用38g／L的草酸溶液作为电解液,经两步法阳极氧化可制得孔径均一,排列规则的多孔阳极氧化铝膜。随着氧化电流密度的升高,氧化膜孔径逐渐增大。电流密度过大,反应放热严重,氧化铝膜孔径均匀性,孔洞形状规则性和有序性都下降。在恒电流密度条件下,氧化膜厚度随着氧化时问的延长呈线性增长,但对氧化铝膜孔径影响较小。     

阳极氧化工艺制备氧化铝模板

多孔氧化铝模板是一种用于制作纳米结构材料的模板.为了制作出理想的模板,采用不同的阳极氧化工艺制备多孔氧化铝模板,通过改变工艺参数研究了模板孔径的变化规律,结果表明,在适宜条件下,纳米级氧化铝模板具有六方紧密堆积柱状结构,在每个六棱柱的中心有一个与膜表面垂直的圆柱孔.在一定范围内,随着氧化电压、电流密度、反应温度、铝片纯度的增加氧化铝模板的孔径也随之增加.     

纳米多孔铝阳极氧化膜的形成机理研究

为探讨多孔铝阳极氧化膜的形成机理,研究了不同气压条件下铝在磷酸溶液中的阳极氧化过程,发现在真空下进行阳极氧化,氧气析出非常明显。通过测定不同气压下的阳极氧化曲线,分析了致密膜向多孔氧化铝膜的转化和生长过程,结果显示氧气析出是导致氧化膜从致密膜向多孔膜转变的主要原因。提出了在氧化膜/电解液界面上氧气分子的聚集是造成表面条纹的新观点。通过氧化膜断面的SEM形貌表征,首次发现多孔膜的主孔道中存在分孔道。分孔道的产生说明析氧反应不但在致密膜/电解液界面发生,而且在多孔膜孔壁/电解液界面也同时发生。     

多孔型氧化铝薄膜在高密度封装中的应用及性能

利用铝阳极氧化方法对微晶玻璃基板上的多层铝膜进行选择性氧化,制备了4层布线的高密度MCM—D基板,对氧化得到的多孔型氧化铝介质膜的绝缘及介电性能进行了研究。实验结果表明：多层布线铝与氧化铝结合性好,层间和同层多孔氧化铝绝缘电阻分别达到10^9Ω和10^11Ω以上;多孔型氧化铝的相对介电常数和损耗分别为5．73和0．022（1MHz）;导带、互连通孔与绝缘层所形成的层间通孔互连结构共面性好,具有良好的电互连性能。多孔型氧化铝介质膜适用于制备高密度MCM—D基板。     

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.