双面阳极氧化铝膜制备与表征

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1、国内图书分类号：T6151国际图书分类号：621．785工学硕士学位论文y798881双面阳极氧化铝膜制备与表征硕士研究生：导师：申请学位：学科、专业：所在单位：答辩日期：授予学位单位曾甜张凯锋教授工学硕士材料加工工程材料学院2005年10月哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要多孔阳极氧化铝膜独特的自组织结构在制各纳米材料的模板，合成纳米结构阵列等方面具有广泛的应用前景。本文采用二次阳极氧化方法制备出了有序度高、超厚度、性能优异的双面纳米氧化铝膜。采用了氢氧化钠溶液作为室温下的化学抛光液，代替传统的电化学抛光

2、。通过对氧化电压、电解液浓度、极板间距离、温度等影响阳极氧化铝膜生长过程因素的定量分析，采用场发射扫描显微镜等设备对膜进行了表征，对比分析了在不同条件下制备出的氧化铝膜结构、孔径大小、有序度等，确定了多孔氧化铝膜的最佳制备工艺参数为：O．3mol／l的草酸溶液，氧化电压恒定为40V，两电极间距离确定为4．5em，氧化温度为8℃。对所制备的氧化膜进行显微表征和线扫描、EDS能谱分析，研究了双面氧化铝膜的结构及形成机理，在氧化阶段，以铝基板为中心，氧化膜同时向两边对称生长，最后形成这种形貌尺寸一致的双面结构。确定了纳米柱体的

3、单面厚度可达701．tm，远远超过目前一般方法制备的50nm～500nm的单面氧化膜。将氧化铝膜在900"C的空气中进行热处理，保温半小时，对比未进行热处理的氧化铝膜XRD图谱，发现氧化膜由热处理前的无定形态转变为Y．A1203。为了得到理想孔径的氧化膜，对获得的氧化铝膜进行磷酸扩孔，确定了最佳扩孔工艺参数：磷酸溶液的浓度为0．4tool／1，扩孔温度30。C，扩孔时间20～30分钟。本文制各出了高度有序、双厩结构的多孔氧化铝膜，并对其后处理工艺参数进行了确定，为进一步以该膜为模板组装各种纳米结构材料奠定了基础。关键词双

4、面多孔阳极氧化铝膜：化学抛光；扩孔堕玺鋈三兰查兰三兰至当兰堡鎏兰AbstractAboth—side，hi卧lyorderedhoneycombstructureofanodicporousaluminumoxidewasfabricatedbyatwo—stepanodizationapproachonaluminumplate．ThepretreatmentWaSverysimplyasthesamplewasjustpolishedbyNaOHsolutioninsteadofthetranditonalelect

5、ropolishingprocedure．Afterthesubsequenttwo—stepanodization：procedurewithO．3mol／loxalicacidsolution．weCallgetanorderedhexagonalporearrays，andthelengthoftheporeincreaSedastheanodizationtimegoesby．TheresultingtransparentaluminumoxidefilmwascharacterizedbyFieldEmissi

6、onScanningElectronMicroscopy饵E-SEM)andvariableangleellipsometry．Thedepthofoxidefilmonone-sideCanreach70p．m，farfromthethicknessofanodicaluminumoxidefilm50nm-500nmwhichgotusually．SubsequentlyEDSandMappingresultsprovedthisboth·sidestructure．TheXRDanalyzingresultssho

7、wsafter900℃annealing，theamorphoussamplebeforeannealingevolvedto7-A1203phase．ComparedwithScanningElectronMicroscopy(SEM)date，theadjustingparametersareoptimizedatlastasfollow：0．4tool／1phosphoric，30℃，20-30min，ThischannelarraysCanbeused船maskortemplaeformetalgrowthoff

8、ilter,rlanowire，nanotubeandnanodeviceinelectronic，optical，andmieromechanicalarea．Keywordsboth—sideanodicaluminafilm，chemicalpolishing，poreadjusting．II．哈尔滨工业大学工