多孔型阳极氧化铝膜在纳米结构制备方面的研究和进展

铝的阳极氧化技术是一种被广泛应用的表面处理方法。近年来,人们发现用这种方法得到的多孔型阳极氧化铝膜(PAA)对于纳米材料的制备有着重要意义,成为国际研究的热点。本文回顾和介绍了铝的阳极氧化技术的机理、工艺和生长规律,介绍了多孔型阳极氧化铝膜在纳米结构制备方面的最新研究进展。

利用扫描电镜和原子力显微镜测量纳米微孔阳极氧化铝膜

利用多孔型阳极氧化铝膜（PAA）制备纳米材料是近年来研究的热点之一，对PAA的形貌进行准确的表征具有重要的意义.文章首先分析了传统的扫描电镜（SEM）观测方法中镀膜工艺对样品和测量结果的影响，并提出了对镀膜过渡区进行观测的方案.然后着重研究了利用原子力显微镜（AFM）对PAA进行无损测量的方法，比较了不同测量模式下的测量结果，并利用Reiss模型对“针尖-样品卷积效应”进行了有效的修正.文章的研究结果不仅适用于多孔型阳极氧化铝膜这一研究领域，对于纳米多孔材料的测量也有普遍的参考价值.

多孔阳极氧化物的形成效率与纳米孔道的形成机理

多孔型阳极氧化铝(PAA)和多孔阳极氧化钛纳米管因其在诸多领域的广泛应用而备受关注.然而这类多孔阳极氧化物中纳米孔道的形成机理至今还不清楚,阳极氧化过程中电流-时间曲线与多孔形貌之间的关系至今无法解释.本文从致密型阳极氧化铝(CAA)的击穿机理入手,详细对比了CAA和PAA形成过程的区别与内在联系,从两种氧化膜电流-时间曲线(或电压-时间曲线)的分界点这个全新视角入手,找出了阳极氧化过程中氧化物形成效率下降的本质原因是电子电流的产生和氧气的析出.在CAA中球形孔洞的证据充分说明初期的规则孔洞是氧气气泡形成的.铝在混合电解液中阳极氧化的结果表明,一旦氧气析出停止,孔道生长就停止并被致密型的氧化物覆盖,一种新型的复合型氧化膜由此而得.最终结果表明:在PAA的形成过程中,适当的电子电流是氧气析出和孔洞形成的保证,适当的离子电流是氧化物形成和孔壁生长的保证.