多孔氧化铝膜的制备与形成机理的研究概况.pdf

江小雪 等 :多孔氧化铝膜的制备与形成机理的研究概况 487 多孔氧化铝膜的制备与形成机理的研究概况 江小雪 ,赵乃勤 (天津大学 材料科学与工程学院 ,天津 300072) 摘 　要 : 　直流恒压条件下 ,酸性溶液中铝的阳极氧化 (a) ,多孔层由中心有星形孔的六边形膜胞组成 ,膜胞 ( ) 会形成多孔阳极氧化铝 A A O 。其孔径为纳米级且 按密排六方排分布 。根据 KH R 模型 , 随着电流通过 分布均匀 ,纵横 比大 ,是合成一维纳米材料的理想模 每个孔 ,膜胞沿着垂直铝基体表面的电场方向生长 ,并 板 。本文综述了AA O 的结构模型、制备方法 、形成机 最终长大成六面柱体 。KH R 模型具有一般 的正确 理及其应用热点 。 性 ,但也存在一些弱点 。按这一模型 ,金属/ 氧化物界 关键词 : 　多孔氧化铝 ; 阳极氧化 ; 氧化铝模板 面的结构取决于阳极氧化开始时的电流密度 ,而不受 中图分类号 : 　TQ 153 . 6 ;O6 11 文献标识码 :A 往后电流变化所影响 。但事实却相反 ,如先将试样在 ( ) 文章编号 :100 1973 1 2005 硫酸中阳极氧化后转入硼酸中继续进行 ,其结构却属 于硼酸中阳极氧化具有的结构[ 8 ] 。 1 　引　言 随着纳米材料研究的深入发展 ,纳米结构材料组 [ 1 ] ( 装成为研究热点之一 。结构独特的阳极氧化铝 a no dic aluminum o xide ,AA O) [2 ] 成为组装纳米结构材 料的模板 , 也成为纳米材料研究的热点之一[3 ] 。用 AA O 制备的各种纳米材料在光学 、电学 、磁学 、催化化 学等多方面都有特殊的应用前景 。 2 　阳极氧化铝膜的类型 铝的阳极氧化可以选择阳极氧化条件得到不同形 貌的氧化膜 ,根据其形貌差异可分为阻挡型氧化铝膜 和多孔型氧化铝膜 。 2 . 1 　阻挡型氧化铝膜 中性电解液中,铝阳极氧化首先在表面形成一层 极其致密的氧化膜 ,它阻碍了铝基体进一步被氧化 ,即 产生钝化现象 。这种氧化膜称为阻挡型氧化铝膜 ,它 化学稳定性高 、绝缘性能好 、耐高温 、耐腐蚀 ,广泛用于 图 1 　AA O 的结构模型 电容器的介电材料 。 Fig 1 The st r uct ure mo del of AA O 2 . 2 　多孔型氧化铝膜 3 . 2 　3 层结构模型 酸性溶液中 , 电压适当 ,铝的阳极氧化形成的氧化 为解释上述 KH R 模型所不能解释的实验现象 , ( 膜呈规则多孔状 , 称其为阳极氧化铝 ano dic alumi