铝阳极氧化多孔膜的光学性能测试研究

摘要

该论文工作主要是对多孔氧化铝膜的透射光谱特性及偏光特性进行了测试研究.全文主要内容包括以下几个部分:第一章绪论部分,对多孔氧化铝膜的发展及作为模板或宿主研制开发的新型功能材料进行了概述,基于国内外的研究现状,提出了对多孔氧化铝膜自身的光学性能进行测试与研究.第二章多孔铝概述部分是关于多孔氧化铝膜的形态及形成机理的详述,分析得到酸性溶液中氧化膜的生成规律,生成曲线分为三个部分:即初始阶段的电流下降部分;随后电流密度又上升;最后趋于一个稳定值.该部分还对多孔铝膜的吸附性能、离子渗透能力、摩擦性能及声学性能等物理性质进行了介绍.论文第三章、第四章是该论文的核心部分,也是该论文的创新点.第三章是对多孔氧化铝膜的透射光谱测试部分.测试过程中,利用冷杉胶将多孔氧化铝膜固定于两块经过严格光学抛光、彼此平行的BaF2晶体之间,凝固后即可进行测试.实验测试仪器为岛津UV-3101PC型分光光度计以及岛津IR-460红外分光光度计.实验分两个部分来完成:第一部分,对孔径一定、厚度不同的多孔铝样品进行测试,结果显示:当样品孔径一定(均为20nm)、厚度不同时,各透射光谱曲线的变化趋势一致:都是随着氧化铝膜厚度的增加,透射率逐渐降低.第二部分,对厚度一定、孔径不同的多孔铝样品进行测试,结果表明:当样品厚度一定、孔径各不相同时,变化规律较为复杂:孔径小于最佳透射孔径at时,透射率随a的增加而增大;孔径大于at时,则相反.对于厚度为20μm的多孔铝而言,最佳透射孔径介于40nm~100nm之间.论文第四章是对多孔氧化铝膜的偏振特性测试部分.测试过程中,将多孔铝连同BaF2晶体窗口一起固定于两块直角LaK2玻璃棱镜之间.测试分两步进行:先是在激光光源上进行定点测量,然后再置于岛津UV-3101PC型分光光度计上进行连续光谱扫描.测试内容也是两个部分:第一部分,对孔径一定、厚度不同的多孔铝样品进行测试,结果显示:对于一定厚度的测试样品,消光比随波长的变化不呈现线性关系,而是具有一定的波动性;波长一定时,随着多孔铝膜厚度的增加,消光比随之增大;改变厚度,消光比测试曲线的变化趋势一致.第二部分,对厚度一定、孔径不同的多孔铝样品进行测试,发现:在多孔铝的消光比随孔径a的变化过程中,也存在一最佳消光比孔径ax:孔径小于ax时,消光比随a的增加而增大;孔径大于ax时,则相反.对于厚度为20μm的多孔铝而言,消光比最好的孔径是介于20nm~100nm之间.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章多孔铝概述

§2.1多孔铝的形态

§2.2多孔铝形成机理

§2.3多孔铝的物理性质

§2.3.1多孔铝的吸附性能

§2.3.2多孔铝的离子渗透性能

§2.3.3多孔铝的摩擦性能

§2.3.4多孔铝的声学性能

第三章多孔铝的透射光谱性能

§3.1多孔氧化铝膜光学损耗的理论分析

§3.1.1水平分量的损耗

§3.1.2垂直分量的损耗

§3.2多孔铝的制备

§3.3窗口材料、光学胶合剂的选取及透射光谱特性

§3.3.1窗口材料的选取、制作及测试

§3.3.2胶合剂透射光谱的测试

§3.4多孔氧化铝膜的透射光谱测试

§3.4.1不同厚度同一孔径多孔铝的透射光谱测试

§3.4.2同一厚度不同孔径多孔铝的透射光谱测试

§3.4.3无窗口材料多孔铝的透射光谱测试

§3.5结果总结

第四章多孔铝的偏振特性

§4.1引言

§4.2多孔氧化铝膜的起偏原理

§4.3样品制备过程

§4.3.1含金属柱纳米列阵多孔铝的制备

§4.3.2测试样品的制备

§4.4样品测试过程

§4.4.1激光定点测量

§4.4.2连续光谱扫描

§4.5多孔氧化铝膜的消光比测试

§4.5.1不同厚度同一孔径多孔铝的消光比测试研究

§4.5.2同一厚度不同孔径多孔铝的消光比测试研究

§4.6结果总结

全文总结

有待进一步研究的问题

参考文献

已完成的论文

致谢