多孔阳极氧化铝的制备
发布时间：2021-09-04 12:06
随着纳米科学的兴起,多孔阳极氧化铝（Porous anodized aluminum oxide）因具有高纵横比、高有序度、纳米尺寸、且孔径可调等结构优点,被广泛应用于纳米材料的制备。此外,阳极氧化铝膜（PAA）本身是绝缘体,耐高温,耐腐蚀,硬度高,且具有很高的光学透过性,因此还广泛应用于微电子、光催化、生物医学、海洋防腐、可再生能源等领域。但目前对阳极氧化铝的研究主要集中于一元酸体系,并且研究重点侧重于后期的阳极氧化过程,而忽略了前期磨抛及退火等预处理工艺对阳极氧化过程的影响,因此本论文在磷酸、硫酸、草酸电解液体系的研究基础上,探索了磷酸-草酸二元电解液体系中多孔阳极氧化铝的制备,并且通过对电化学抛光、退火等预处理工艺的研究,发现铝片的前期预处理对后续的阳极氧化过程有重要的影响,具体的研究结论如下:（1）PAA模板的表面质量取决于铝片的前期预处理工艺,铝片经预处理后的表面粗糙度越低,PAA模板孔的有序度及平整度越高,膜的整体质量越高。通过对传统抛光工艺的改进,发现当电解液中高氯酸与乙醇的体积比为1:6.5时,电化学抛光效果最好,表面粗糙度达到21nm,制备的PAA模板质量质量最好。（...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 铝的简介
1.1.1 铝的发展史
1.1.2 铝的性质及应用
1.2 多孔阳极氧化铝的结构特征
1.2.1 Keller与O'sulliavan-Wood模型
1.2.2 Murphy模型
1.2.3 Thompson模型
1.3 阳极氧化铝生长机理
1.3.1 场致助溶模型
1.3.2 临界电流密度模型
1.3.3 体积膨胀应力模型
1.3.4 等场强理论
1.4 阳极氧化铝的制备方法
1.4.1 一次阳极氧化法
1.4.2 二次阳极氧化法
1.4.3 预制图案法
1.4.4 高场硬质阳极氧化法
1.5 阳极氧化铝的性质及应用
1.5.1 阳极氧化铝的性质
1.5.2 模板法制备纳米材料
1.6 本论文的研究内容及意义
2 实验材料与实验方法
2.1 实验材料
2.2 实验试剂、设备及表征仪器
2.2.1 实验试剂及规格
2.2.2 实验设备及表征仪器
2.2.3 阳极氧化实验装置
2.3 实验参数的设定与调控
2.4 实验分析方法
3 铝的电化学抛光研究
3.1 铝的电化学抛光简介
3.1.1 电化学抛光研究背景
3.1.2 电化学抛光研究现状
3.1.3 电化学抛光机理
3.2 实验部分
3.2.1 实验方法
3.2.2 实验结果及分析
3.2.3 电化学抛光样品的耐腐蚀性检测
3.3 本章小结
4 多孔阳极氧化铝的制备及性能研究
4.1 退火对阳极氧化的影响
4.2 草酸体系中多孔阳极氧化铝的制备
4.2.1 一次阳极氧化法制备多孔阳极氧化铝
4.2.2 二次阳极氧化法制备多孔阳极氧化铝
4.2.3 阳极氧化铝的扩孔工艺
4.2.4 阳极氧化法制备氧化铝纳米线
4.3 磷酸体系中多孔阳极氧化铝的制备
4.3.1 温和阳极氧化法
4.3.2 高场硬质阳极氧化法
4.3.3 结果分析及讨论
4.4 硫酸及混合酸体系中多孔阳极氧化铝的制备
4.4.1 磷酸-草酸酸体系中PAA膜的制备
4.4.2 硫酸体系中PAA膜的制备
4.5 多孔阳极氧化铝耐腐蚀特性
4.6 电沉积法制备Cu纳米线
4.7 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电化学抛光[J]. 黄文广,李剑英. 广东化工. 2017(10)
[2]AAO模板制备过程中电化学抛光工艺的研究[J]. 刘学杰,杨金玉,姜永军,李登帅. 热加工工艺. 2016(16)
[3]电化学基础（Ⅰ）——物质守恒与法拉第定律及其应用[J]. 马洪运,贾志军,吴旭冉,廖斯达,王保国. 储能科学与技术. 2012(02)
[4]电极的极化和极化曲线（Ⅱ）——极化曲线[J]. 覃奇贤,刘淑兰. 电镀与精饰. 2008(07)
[5]电极的极化和极化曲线（Ⅰ）——电极的极化[J]. 覃奇贤,刘淑兰. 电镀与精饰. 2008(06)
[6]高纯铝的电化学抛光工艺研究[J]. 孙俊,辛森,毕红. 中国科技论文在线. 2008(06)
[7]碳纳米管及其研究进展[J]. 孙静. 世界科学. 2006(05)
[8]Cu/AAO纳米有序阵列复合结构的光学特性研究[J]. 王成伟,吕国才,李燕,王建,财满镇明. 光学学报. 2006(04)
[9]纳米微结构材料多孔氧化铝膜的制备及应用[J]. 庞娟,阮永丰,黄伯贤. 人工晶体学报. 2003(06)
[10]铝制品无铬酸电化学抛光技术[J]. 陈祖秋,方炳福,胡肆福,陈志雄,黄瑞花. 表面技术. 2002(04)
博士论文
[1]二维导电纳米复合材料的制备及其性能研究[D]. 刘骥.北京化工大学 2018
[2]微流控芯片通道内表面增强拉曼散射（SERS）基底的制备与应用[D]. 陈刚.吉林大学 2015
[3]大孔间距阳极氧化铝及其双层结构的研究与应用[D]. 常毅.华南理工大学 2013
[4]阳极氧化预处理铝基体新型涂层的制备及其海洋防腐防污功能的研究[D]. 刘通.中国海洋大学 2011
[5]硅和Nafion纳米线的制备及其在纳米能源中的应用[D]. 潘曹峰.清华大学 2010
[6]多孔阳极氧化铝形成机理的研究[D]. 朱绪飞.南京理工大学 2007
硕士论文
[1]添加剂对铝阳极氧化膜耐蚀性能的影响[D]. 秦露平.重庆大学 2011
[2]铝阳极氧化膜的制备及其应用研究[D]. 王海潮.大连理工大学 2006
[3]铝的碱性电解抛光工艺研究[D]. 胡拥军.中南大学 2002
本文编号：3383233
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 铝的简介
1.1.1 铝的发展史
1.1.2 铝的性质及应用
1.2 多孔阳极氧化铝的结构特征
1.2.1 Keller与O'sulliavan-Wood模型
1.2.2 Murphy模型
1.2.3 Thompson模型
1.3 阳极氧化铝生长机理
1.3.1 场致助溶模型
1.3.2 临界电流密度模型
1.3.3 体积膨胀应力模型
1.3.4 等场强理论
1.4 阳极氧化铝的制备方法
1.4.1 一次阳极氧化法
1.4.2 二次阳极氧化法
1.4.3 预制图案法
1.4.4 高场硬质阳极氧化法
1.5 阳极氧化铝的性质及应用
1.5.1 阳极氧化铝的性质
1.5.2 模板法制备纳米材料
1.6 本论文的研究内容及意义
2 实验材料与实验方法
2.1 实验材料
2.2 实验试剂、设备及表征仪器
2.2.1 实验试剂及规格
2.2.2 实验设备及表征仪器
2.2.3 阳极氧化实验装置
2.3 实验参数的设定与调控
2.4 实验分析方法
3 铝的电化学抛光研究
3.1 铝的电化学抛光简介
3.1.1 电化学抛光研究背景
3.1.2 电化学抛光研究现状
3.1.3 电化学抛光机理
3.2 实验部分
3.2.1 实验方法
3.2.2 实验结果及分析
3.2.3 电化学抛光样品的耐腐蚀性检测
3.3 本章小结
4 多孔阳极氧化铝的制备及性能研究
4.1 退火对阳极氧化的影响
4.2 草酸体系中多孔阳极氧化铝的制备
4.2.1 一次阳极氧化法制备多孔阳极氧化铝
4.2.2 二次阳极氧化法制备多孔阳极氧化铝
4.2.3 阳极氧化铝的扩孔工艺
4.2.4 阳极氧化法制备氧化铝纳米线
4.3 磷酸体系中多孔阳极氧化铝的制备
4.3.1 温和阳极氧化法
4.3.2 高场硬质阳极氧化法
4.3.3 结果分析及讨论
4.4 硫酸及混合酸体系中多孔阳极氧化铝的制备
4.4.1 磷酸-草酸酸体系中PAA膜的制备
4.4.2 硫酸体系中PAA膜的制备
4.5 多孔阳极氧化铝耐腐蚀特性
4.6 电沉积法制备Cu纳米线
4.7 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电化学抛光[J]. 黄文广,李剑英. 广东化工. 2017(10)
[2]AAO模板制备过程中电化学抛光工艺的研究[J]. 刘学杰,杨金玉,姜永军,李登帅. 热加工工艺. 2016(16)
[3]电化学基础（Ⅰ）——物质守恒与法拉第定律及其应用[J]. 马洪运,贾志军,吴旭冉,廖斯达,王保国. 储能科学与技术. 2012(02)
[4]电极的极化和极化曲线（Ⅱ）——极化曲线[J]. 覃奇贤,刘淑兰. 电镀与精饰. 2008(07)
[5]电极的极化和极化曲线（Ⅰ）——电极的极化[J]. 覃奇贤,刘淑兰. 电镀与精饰. 2008(06)
[6]高纯铝的电化学抛光工艺研究[J]. 孙俊,辛森,毕红. 中国科技论文在线. 2008(06)
[7]碳纳米管及其研究进展[J]. 孙静. 世界科学. 2006(05)
[8]Cu/AAO纳米有序阵列复合结构的光学特性研究[J]. 王成伟,吕国才,李燕,王建,财满镇明. 光学学报. 2006(04)
[9]纳米微结构材料多孔氧化铝膜的制备及应用[J]. 庞娟,阮永丰,黄伯贤. 人工晶体学报. 2003(06)
[10]铝制品无铬酸电化学抛光技术[J]. 陈祖秋,方炳福,胡肆福,陈志雄,黄瑞花. 表面技术. 2002(04)
博士论文
[1]二维导电纳米复合材料的制备及其性能研究[D]. 刘骥.北京化工大学 2018
[2]微流控芯片通道内表面增强拉曼散射（SERS）基底的制备与应用[D]. 陈刚.吉林大学 2015
[3]大孔间距阳极氧化铝及其双层结构的研究与应用[D]. 常毅.华南理工大学 2013
[4]阳极氧化预处理铝基体新型涂层的制备及其海洋防腐防污功能的研究[D]. 刘通.中国海洋大学 2011
[5]硅和Nafion纳米线的制备及其在纳米能源中的应用[D]. 潘曹峰.清华大学 2010
[6]多孔阳极氧化铝形成机理的研究[D]. 朱绪飞.南京理工大学 2007
硕士论文
[1]添加剂对铝阳极氧化膜耐蚀性能的影响[D]. 秦露平.重庆大学 2011
[2]铝阳极氧化膜的制备及其应用研究[D]. 王海潮.大连理工大学 2006
[3]铝的碱性电解抛光工艺研究[D]. 胡拥军.中南大学 2002
本文编号：3383233
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3383233.html
