阳极氧化多孔结构的研究

摘要

本文用自制的阳极氧化装置,在0.3M的草酸溶液和0.3M的硫酸中,在不同电压下制备了多孔阳极氧化铝,研究了氧化电压与孔径的关系。在40V电压下,不同浓度草酸中制备了多孔结构,研究了草酸浓度对多孔结构的影响。对阳极氧化铝多孔结构的通孔工艺和扩孔工艺进行了研究,得出了较为理想的通孔时间,确定了孔径与扩孔时间的关系。此外研究了多孔硅的孔隙率与HF酸浓度和电流密度的关系。
　　以硫酸和草酸为电解质溶液,制备出孔径从12-70nm的多孔阳极氧化铝,通过FE-SEM和孔径的统计分布分析,得出孔径随着氧化电压的增大而增大的结论,并且证实了孔径大小与氧化电压成线性关系。
　　将0.3M草酸40V电压下制备的多孔结构在30℃的6％磷酸中通孔,实验证明在45min通孔可以完全去除阻挡层,适当延长通孔时间可以提高孔的孔径和有序度。
　　将0.3M草酸40V电压下制备的多孔结构在30℃的6%磷酸中进行扩孔,扩孔后的孔径与扩孔时间成线性关系,孔的有序度随扩孔时间有一定程度的改善,扩孔时间过长会使多孔结构坍塌,形成氧化铝的纳米线。
　　在0.6M草酸中进行不同电压的氧化,得到了多孔结构,其孔径与电压成线性关系,在此浓度下,多孔结构稳定生长的极限电压不能超过50V,否则将使溶解超过氧化,导致多孔结构生长的失败。
　　制备不同HF浓度和电流密度的多孔硅,多孔硅孔隙率随HF浓度增大而减小,最终趋于一个定值,同样的多孔硅的孔隙率也受电流密度的影响,随着电流密度的增大而增大,电流密度增到一定程度时,孔隙率趋于一个定值。
　　通过本文研究表明,多孔结构的特征与氧化条件存在一定的量化关系,根据量化关系调节氧化条件可以得到不同结构的多孔结构,这为实验制备模板提供了较为量化的支持。

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引 言

第一章 阳极氧化铝的研究

1、绪论

2.多孔阳极氧化铝的制备

3.氧化条件对阳极氧化铝多孔结构的影响

第二章 多孔硅的研究

1.绪论

2.多孔硅的制备

3.药品和使用仪器

4.氧化条件对多孔硅孔隙率的影响

第三章 全文总结和展望

1.全文总结

2.进一步展望

致谢

参考文献