多孔陽極氧化鈦納米管的制備與形成機(jī)理的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、按照傳統(tǒng)的“酸性場致溶解”理論,多孔陽極氧化鈦納米管(Porous Anodic TitaniaNanotubes,PATNT)只能在含氟離子的酸性電解液中生成;而在不含氟離子電解液中只能生成壁壘型的氧化鈦(Barrier Anodic Titania,BAT)薄膜。傳統(tǒng)理論認(rèn)為孔道的產(chǎn)生和加深是“酸性場致溶解”引起的,但是“酸性場致溶解”理論不能解釋六方晶胞、半球形底部、圓柱形納米孔道和納米管陣列的形成原因。
　　 本文首先探

2、討了PATNT傳統(tǒng)形成機(jī)理的局限性,指出PATNT孔道的形成原因不是酸性場致溶解,而是氧化膜中氧氣的析出。在前人研究基礎(chǔ)上提出PATNT新的生長模型和形成機(jī)理,即“氧氣氣泡模具效應(yīng)”(Oxygen Bubble Mould Effect),對納米孔道的產(chǎn)生及發(fā)展過程、六方晶胞以及納米孔道的半球形底部等問題作出了合理的解釋,并通過在電解液中添加還原劑減少氧氣、減小壓力增加氧氣兩種手段,間接驗(yàn)證了“氧氣氣泡模具效應(yīng)”的正確性。第二,為了探討

3、最佳的預(yù)處理方式,研究了三種不同的預(yù)處理方式對金屬鈦及PATNT表面形貌的影響,并對不同表面形貌成因作出解釋。第三,通過改變陽極氧化電壓、時間以及電解液溫度三種工藝條件進(jìn)行鈦陽極氧化,將制備的樣品使用場致發(fā)射掃描電鏡、電化學(xué)測試、系統(tǒng)元素成分分析進(jìn)行表征,通過對SEM圖像、陽極氧化電流-時間曲線以及EDS能譜的分析,確定陽極氧化法制備PATNT最佳的工藝條件。最后,為了制備表面形貌光滑平整、納米管陣列高度有序的PATNT,本文研究了酸處

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