多孔氧化铝模板的纳米力学性能测试与分析

为了掌握多孔氧化铝模板的纳米力学性能,采用二次氧化法制备孔径在30～40nm之间且高度有序的纳米阵列氧化铝模板,并使用扫描电子显微镜(SEM)对其形貌进行表征;在原位纳米力学测试系统上进行微压痕实验,对样品表面力学性能(纳米硬度、模量)进行测试;利用原子力成像功能对实验区域扫描成像,在纳米尺度下观察和分析样品形貌.结果表明,AAO模板在同一深度处对应的硬度、模量值明显高于相应的基体材料铝,膜基体系的抗载能力明显提高;在压入深度为70～240nm时,AAO膜板的硬度和模量值分别为5.8GPa和106GPa,但从深度250nm时开始出现减小趋势;单晶铝与压针的接触为理想刚塑性接触,AAO模板与压针的接触为弹塑性接触.     

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。     

多孔阳极氧化铝膜在纳米功能材料制备中的应用

纳米材料具有一系列不同于块体材料的新异特性，在许多领域都有着广阔应用前景。阳极氧化铝膜具有独特的多孔结构，可作为制备各种纳米功能材料的模板，因而在纳米功能材料制备中占有重要地位。本文综述了多孔阳极氧化铝模板的结构特征、制作方法及由模板合成法制备的多种纳米功能材料的研究与应用现状，并介绍了模板及纳米功能材料的常用表征手段。     

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。     

阳极电压对多孔阳极氧化铝薄膜光学常数的影响

根据多孔阳极氧化铝(AAO)薄膜200～2500nm波段透射谱,计算研究了AAO薄膜的重要制备工艺参数阳极电压对其光学常数的影响.结果表明随阳极电压的升高,AAO薄膜的折射率和厚度增大,消光系数减小.这主要源于AAO薄膜中孔密度随阳极电压的升高而迅速下降,但AAO薄膜厚度的迅速增加,减弱了阳极电压对其光学常数的调制作用.     

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.     

阳极氧化铝膜的制备和磁性纳米阵列

目的 为了获得一定的纳米孔排列结构。方法 采用了电化学阳极氧化法制备氧化铝纳米结构。可以得到具有不同参数的密集排列的六角形结构膜,其中的纳米孔具有高绘横比。结果 我们制备了阳极氧化铝膜,而后得到了Ｆｅ纳米阵列,从磁滞回线讨论了它的垂直磁化特性。结论 以阳极氧化铝膜为模板,在其中沉积磁性纳米颗粒,可以得到了磁性纳米阵列,它具备高的垂直磁化特性。     

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.     

铝阳极氧化膜纳米孔阵列的微细结构

用电化学阳极氧化法制备了纳米多孔铝阳极氧化膜(AAO模板).采用原子力显微镜(AFM)测试AAO膜,研究了纳米孔阵列的形成机制.结果表明,在AAO膜的表面,除存在六方形的纳米孔阵列外,在孔端还存在六个微小的隆起,相邻的隆起之间彼此相连,看上去酷似一朵盛开的梅花,花的中心就是六方形纳米孔.二维AFM图像显示,以往用扫描电镜表征的纳米孔阵列,实际上是一幅排列整齐、并呈周期性变化的梅花阵列图案.膜背面阻挡层的AFM二维图像表明,膜胞呈六方形,且排列高度有序.膜胞密度为4.3×109/cm2,与孔密度基本一致.阻挡层的三维照片显示,膜胞的底部存在半球状突起,也呈现出规整的阵列图案.     

铝合金Ti(C,N)/TiN多元多层膜与阳极氧化膜性能比较

分别采用多弧离子镀技术及阳极氧化技术在LF6防锈铝基体表面制备了Ti(C,N)/TiN/Ti(C,N)/TiN/ Ti(C,N)/TiN六层多元多层膜及阳极氧化膜,并对比考察研究了该两种膜的力学性能和摩擦学性能,结果表明:多元多层膜与阳极氧化膜划痕临界荷载分别为76N,60N;显微硬度分别为HV0.251404,HV0.25520;二者摩擦系数都较高,分别为0.66,0.76;都使对偶件磨损;但与传统的阳极氧化膜相比,多元多层膜硬度与耐磨性都提高了近2倍,且其摩擦曲线平滑,呈稳定磨损状态,而阳极氧化膜摩擦曲线呈跳跃状,呈非稳定磨损状态.     

多孔氧化铝模板在酸性和碱性介质中的腐蚀过程

将AAO模板分别在体积比为1:9(约15%(质量分数))的H_3PO_4溶液和10%(质量分数)的NaOH溶液中进行蚀刻处理,结果显示,AAO模板经过一个扩孔过程,最终孔间壁较薄部分被彻底蚀刻掉,孔间壁较厚部分留下形成氧化铝纳米线状结构.在2种蚀刻溶液中.NaOH溶液对模板的蚀刻比H_3PO_4溶液的快.这些结果对于AAO扩孔、氧化铝纳米结构的合成以及模板的去除具有一定的指导意义.     

钛阳极氧化膜的半导体特性及腐蚀行为

目前,国内外还鲜见有关金属钛阳极氧化膜半导体特性与腐蚀行为的报道。采用极化曲线、交流阻抗和Mott-Schottky曲线研究了TA2硫酸和磷酸阳极氧化膜的腐蚀性能和半导体特性。结果表明：在1％NaCl溶液中,钛阳极氧化膜的自腐蚀电位升高,自腐蚀电流密度降低,耐蚀性能提高;氧化电压对氧化膜的厚度有较大影响;磷酸阳极氧化膜...     

电容器用铝箔阳极氧化膜的改性研究

阳极氧化膜是电解电容器的工作介质,其质量的优劣直接影响着铝电解电容器的性能。形成前将腐蚀箔在约７５℃左右的Ａ溶液（约０．２ｍｏｌ／Ｌ）中浸泡约１０ｍｉｎ,然后在５７０℃左右热处理３ｈ,阳极氧化膜的结构与性能会得到极大改善,铝箔比容可提高２５－５０％,形成电量降低３０－５０％,从而可有效提高形成效率。     

钛膜表面阳极氧化层对吸附和解吸氘特性影响的研究

在金属氢化物热力学和动力学参数测试系统上分别对表面覆盖Pd膜的钛膜和表面有阳极氧化层的钛膜进行了吸附和解吸氘特性的研究,吸附氘气的研究包括恒温吸氘和变温吸氘。其研究结果表明：初始吸附氘气的速率随氧化层厚度的增加而变慢,吸附氘气达到平衡的时间越长;在相同的升温速率和相同的初始氘气压力下,明显吸附氘气的温度随氧化层厚度的增加而升高;阳极氧化层降低了热解吸反应的速率,提高了热解吸主峰位对应的温度;氧化层越厚的试样,其热解吸主峰位所对应的温度越高;钛膜和氘化钛膜表面阳极氧化层具有一定的阻氘性能,且阳极氧化层越厚,其阻氘性能越强。     

ELID磨削砂轮表面氧化膜力学性能

砂轮表面的氧化膜对保证在线电解修整（ELID）磨削的非线性电解以及对改善磨削表面质量都具有极其重要的作用.利用纳米压痕技术研究了氧化膜的硬度、弹性模量及刚度.研究结果表明,氧化膜的硬度约为210MPa,是基体硬度的1/4-1/3,使氧化膜有效地隔离了基体与工件,避免基体划伤磨削表面;氧化膜弹性模量约为30-50 GPa,是基体弹性模量的1/6-1/3,因此弹性变形更易发生,有利于磨粒的协同性与等高性;氧化膜刚度约为15μN/nm,由于氧化膜的动态更新,其值与磨削参数有关.在精密磨削时,由于氧化膜发生弹性变形,减小了磨粒的出刃高度和磨削深度,使磨削表面质量得到改善.     

多孔阳极氧化铝薄膜的应用进展

简要介绍了近几年来多孔阳极氧化铝薄膜的应用进展.由于该类薄膜特有的纳米有序孔阵列结构,而被人们用作合成纳米有序结构的模板、制备纳米多孔氧化铝传感器及用于制备纳米电子器件和纳米光电子器件等领域.预计这类薄膜在纳米功能器件制备领域的应用还会进一步拓宽.     

阳极氧化铝底层对SmTbCo薄膜磁性能与结构影响的研究

采用两次阳极氧化法制备了孔洞排列有序的多孔氧化铝基底,并在其上用磁控溅射法制备了SmTbCo垂直磁化膜. 振动样品磁强计（VSM）测试结果显示,加入阳极氧化铝底层后可以将SmTbCo薄膜的矫顽力从370kA/m提高到530kA/m,并且随着氧化铝底层孔洞直径的减小,上层SmTbCo磁性薄膜的矫顽力与剩磁矩形比随之增大. 由薄膜断面的扫描电镜（SEM）照片可以看出,阳极氧化铝底层由于其自组织效应所形成规则密集的六角边形多孔结构能够明显促使上层的SmTbCo磁性薄膜生成柱状结构. 这一柱状结构提高了薄膜的矫顽力,从而拓宽了SmTbCo薄膜材料在超高密度垂直磁记录中的应用.     

阳极氧化铝模板制备过程的分析和应用

用电化学法制备了阳极氧化铝模板,采用计算机对反应电流监控的方法,分析电流曲线与模板生长过程的关系,实现了模板生长过程的精密控制。