基于陽極氧化的不銹鋼表面多孔層的制備.pdf

1、采用陽極氧化技術(shù)可以在鋁、鈦等閥金屬表面制備出具有納米級孔洞的多孔結(jié)構(gòu)，這種特殊的多孔結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為制備各種功能材料主要的模板或基體，如通過在孔隙內(nèi)沉積各種金屬、非金屬、半導(dǎo)體、磁性微粒等，可用于制備各種光學(xué)材料、半導(dǎo)體材料、垂直磁性記錄材料等。目前在不銹鋼表面制備陽極氧化多孔結(jié)構(gòu)的研究尚未見報(bào)道。
　　本文采用硝酸電解液及磷酸電解液對不銹鋼進(jìn)行了陽極氧化，主要研究了不銹鋼陽極氧化多孔層的制備工藝及工藝條件對其表面微觀形貌的影響，分

2、析了表面微觀結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理，并對陽極氧化層的耐磨性能進(jìn)行了分析。
　　不銹鋼在硝酸電解液中進(jìn)行陽極氧化，由于氧化膜太薄，很難形成多孔結(jié)構(gòu)。當(dāng)電流密度較小時，電解液對氧化膜的溶解速度較小，氧化膜表面光滑平整;隨電流密度增大，電解液對氧化膜的溶解速度較快，不銹鋼表面氧化膜先是形成波紋狀形貌，進(jìn)而氧化膜進(jìn)一步溶解形成瓦片狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)瓦片狀氧化膜結(jié)構(gòu)局部溶解穿透，電解液則滲入氧化膜下部腐蝕基體產(chǎn)生大量納米級圓形孔洞。
　　不銹鋼在磷酸

3、電解液中進(jìn)行陽極氧化可以形成多孔結(jié)構(gòu)，其形貌與鋁的陽極氧化多孔結(jié)構(gòu)很接近，每個小孔周圍都較為整齊的排列著5～7個小孔，但不銹鋼的多孔結(jié)構(gòu)孔徑較大，鋁的陽極氧化多孔結(jié)構(gòu)孔徑較小。隨磷酸電解液濃度的增大，孔徑逐漸減小，其中，磷酸濃度為30g/L，電流密度為5.0A/dm2時形成的孔洞形狀最好，孔徑約為200nm。不銹鋼在較低電流密度下容易形成規(guī)則的孔洞，隨著電流密度的增大，孔深逐漸變淺并逐漸向瓦片狀結(jié)構(gòu)過渡。陽極氧化前對不銹鋼進(jìn)行鈍化處理，