阳极氧化铝有序纳米多孔结构的可控制备研究

摘要

阳极氧化铝(Anodic Aluminum Oxide)是一种结合物理，化学，电学等多方面的制备方法，使人们在设计、制备、组装多种材料纳米结构及其阵列体系上有了更多的自由度，阳极氧化铝同时具有硬度高、耐腐蚀、热稳定性好、生长可控等优点，因此在纳米结构制备科学上占有极其重要的地位和广阔的应用前景。更因为制备阳极氧化铝所需的仪器药品容易获得、制备工艺简便易行、操作步骤简单，阳极氧化铝成为目前人们制造纳米结构材料的首选模板。
　　 本文首先在第二章对阳极氧化铝的结构模型、形成机理、制备技术、影响因素等进行了介绍，以便读者对阳极氧化铝有一定的基础了解，其中分别对预处理阶段的制样、退火、去油脂、去氧化层、抛光工艺进行了详细介绍；对二次氧化法、高场阳极氧化法、预压印技术的应用进行了详细分析；最后又对电压、温度、电解液、退火、氧化时间等影响因素进行了说明。通过实验进一步确定了对于高氯酸/乙醇抛光液,在15V至19V左右,10O℃左右,抛光3min至5min为最佳抛光工艺。
　　 本文第三章使用高纯铝作为阳极氧化样品，通过实验证明分析了电解液种类、氧化电压、氧化时间、氧化次数等因素对阳极氧化样品孔径、cells、高度、有序性等方面的影响，为提高实验的可重复性摸索了基本条件。本文第四章首先利用Al/Si结构、Al/Ni/Si及Al/SiO2/Si结构进行阳极氧化实验，通过不同的氧化时间组合，了解了样品的结合性并进一步证实了实验具有很好的可重复性，之后又利用Al/SiO2/Si结构对氧化速率进行了计算，最后又摸索了5wt[％]磷酸,45℃，超声条件下的扩孔速率。