陽極氧化膜的擊穿機制和納米孔道形成機理的研究.pdf

1、本文在不同的電解液中、不同的陽極氧化條件下制備了陽極氧化膜,利用陽極氧化的電壓-時間(v-t曲線)和電流-時間(I-t曲線)曲線對陽極氧化膜的生長過程進行跟蹤,利用場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)對其表面和斷面形貌進行了表征,分析了陽極氧化膜生長過程中的離子電流向電子電流的轉(zhuǎn)換機制以及表面污染層對納米孔道形成的影響。
　　 首先,本文在致密型電解液中制備了致密型陽極氧化膜,對比分析了電流密度大小、電解液種類、氣壓高低對致密型陽

2、極氧化膜的生長過程和擊穿過程的影響。結(jié)果表明,致密膜從生長到擊穿的過程包括致密膜生長、氧氣析出、氧化膜擊穿三個階段。進而探討了陽極氧化膜的擊穿機制,提出了氧化膜的擊穿是由于氧化膜生長到臨界厚度時,氧化膜內(nèi)陰離子的放電導致電子電流的產(chǎn)生的新觀點。第二,本文在混合型電解液中采用恒電壓和恒電流兩種氧化方法制備了混合型陽極氧化膜,通過分析其生長過程中的v-t曲線和I-t曲線,結(jié)合其表面和斷面的SEM照片,分析了混合型氧化膜和致密膜、多孔膜在結(jié)構(gòu)

3、上的聯(lián)系,探討了混合型氧化膜內(nèi)部納米孔道的形成機理。第三,本文在非常規(guī)的弱酸性和堿性電解液中制備了陽極氧化膜,并在其表面和斷面發(fā)現(xiàn)了納米孔道;在低濃度酸性電解液中得到了“上小下大”的納米孔道,這表明納米孔道是“從下往上”生長的,這與傳統(tǒng)的“從上往下”的生長模式是不同的。最后,本文研究了電流密度、氣壓對納米孔道形成的影響,對表面的污染層和氧化層進行了EDX對比分析,提出污染層的厚度決定了陽極氧化膜的類型,納米孔道的形成是“氧氣氣泡模具效應