阳极氧化铝膜的制备及影响因素研究

发布时间：2017-04-13 07:05

  本文关键词：阳极氧化铝膜的制备及影响因素研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 铝的阳极氧化技术不仅应用于材料的装饰和保护，而且由于氧 化膜具有其孔径分布均匀、孔道垂直于表面等特点在膜分离、磁学、 光学等领域得到广泛的应用。 本文利用阳极氧化法制备氧化膜，探讨了膜制备和膜性能的影 响因素，利用扫描电镜，能谱，X-射线衍射观察不同条件下氧化膜 的微观结构。并获得了制膜的最佳条件。 结果表明：在不同条件下形成的氧化膜均处于非晶态；对铝箔 的退火处理将改善膜的孔结构；氧化电压是膜孔径、膜厚和孔密度 的主要影响因素：电解液不同，所需氧化电压也不同，在一定范围 内，电压升高，膜厚、孔径均增加，孔密度减小。电解液类型的不 同其生成膜的性能亦不同：在硫酸电解液中，阻挡层厚度小，，多孔 层的厚度大，电流效率高，氧化膜的生成速度快，孔径小，透水率 小；而在磷酸电解液中膜的阻挡层厚度大，膜薄，电流效率低，生 成速度慢，孔径大，透水率大，而在草酸电解液中形成的膜则介于 两者之间。温度的升高，电流密度增加，促进膜的生长同时又加速 了电解液对膜的溶解；电流效率高，易形成壁垒型氧化膜，而电流 效率低，则易形成多孔型氧化膜；浸泡时间对用电压降低法剥离的 膜的透水率有影响，而对化学法剥离的膜影响很小。孔形貌与体积 扩张因子有关，体积扩张因子过大或过小，都会使孔洞变形，而良 好孔结构时的体积扩张因子一般在1.39～1.41之间。
【关键词】：阳极氧化铝膜 微观结构 透水率
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2001
【分类号】：TG174.4
【目录】：

• 前言8-9
• 第一章 文献综述9-27
• 1．1 无机膜的研究进展9-16
• 1．1．1 无机膜的类型及特点9-11
• 1．1．2 无机膜的制备11-14
• 1．1．3 无机膜的表征14-15
• 1．1．4 无机膜的透过机理15
• 1．1．5 无机膜的缺陷及发展前景15-16
• 1．2 阳极氧化铝膜的结构特点16-18
• 1．3 多孔阳极氧化膜的形成过程18-20
• 1．4 多孔阳极氧化铝膜的动力学模型20-23
• 1．4．1 阻挡层的控制过程20-21
• 1．4．2 离子迁移过程21-22
• 1．4．3 多孔层的形成过程22-23
• 1．5 阳极氧化膜的应用23-25
• 1．5．1 磁学方面的应用23-24
• 1．5．2 光电方面的应用24
• 1．5．3 太阳能选择吸收膜的应用24
• 1．5．4 分离方面的应用24-25
• 1．5．5 其他方面的应用25
• 1．6 本论文的工作25-27
• 第二章 实验部分27-35
• 2．1 实验材料27-28
• 2．1．1 实验药品27
• 2．1．2 实验仪器27-28
• 2．2 实验方法28-31
• 2．2．1 膜的制备28-31
• 2．2．2 膜的剥离31
• 2．3 膜的表征31-33
• 2．3．1 膜的微观形貌的观察31-32
• 2．3．2 膜的厚度的测量32
• 2．3．3 膜的孔径的测量32-33
• 2．3．4 膜的孔密度的测量33
• 2．3．5 膜的孔隙率的测量33
• 2．4 多孔膜分离特性的表征33-35
• 第三章 实验结果及分析35-56
• 3．1 阻挡层主要影响因素的影响35-37
• 3．1．1 浓度对阻挡层的电流密度，形成时间的影响35
• 3．1．2 硫酸浓度对阻挡层厚度的影响35-36
• 3．1．3 浓度对阻挡层形成过程的影响36-37
• 3．2 氧化膜多孔层厚度的影响因素的研究37-40
• 3．2．1 氧化时间对膜厚的影响37-38
• 3．2．2 浓度对膜厚的影响38
• 3．2．3 反应温度对膜厚的影响38-39
• 3．2．4 氧化电压对膜厚的影响39-40
• 3．3 铝阳极氧化膜生长的电流效率40-43
• 3．4 氧化膜的微观结构43-52
• 3．4．1 不同电解质中的成膜照片43-44
• 3．4．2 EDX能谱分析44-46
• 3．4．3 X-射线衍射分析46-47
• 3．4．4 退火处理的影响47-48
• 3．4．5 氧化膜的孔径和孔密度48-49
• 3．4．6 体积扩张因子对膜形貌的影响49-51
• 3．4．7 氧化膜的孔隙率51-52
• 3．5 氧化膜的透过性能52-56
• 3．5．1 电解质种类的影响52-53
• 3．5．2 电压对透水率的影响53
• 3．5．3 浸泡时间对透水率的影响53-56
• 第四章 讨论56-61
• 4．1 电解质的种类及成分56-57
• 4．2 电场作用57-58
• 4．3 阳极氧化膜的生长模型58-61
• 第五章 结论61-62
• 参考文献62-65
• 致谢65

【引证文献】

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本文编号：303045