电压施加方式在阳极氧化钛薄膜形成过程中的作(5)

不错的论文

第１２期

巩运兰等：电压施加方式在阳极氧化钛薄膜形成过程中的作用

３ｊ８９

图４不同初始电压下阻挡层的表面形貌

Ｆｉｇ．４

Ｓｕｒｆａｃｅ

ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆＴｉ０２ｆｉｌｍｆｏｒｍｅｄ

ｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｉｒｓｔｖｏｌｔａｇｅｓ

万　

方数据不均匀，当施加放电电压时，在这些裂纹处首先被击穿，因此形成的纳米孔的孔径明显大于２０Ｖ时的孔径，由于优先在微裂纹处放电及电场强度的降低，孔密度明显降低；当初始电压升高到６０Ｖ时，阻挡层的表面微裂纹的数目明显增加，造成孔密度较４０Ｖ时有所提高，但是电场强度的减小又使孑Ｌ径明显减小；当初始电压达到８０Ｖ时，阻挡层的表面已经出现明显的凹凸不平，这些凹凸不平导致阻挡层的厚度十分不均匀，也在一定程度上增加了电解液对阻挡层外表面的场致溶解能力，在电场强度变化不大的情况下，造成纳米孑Ｌ的孔径和孑Ｌ密度都有所增大。因此在两步施加电压法中，纳米孔的形成不但取决于阻挡层的厚度，在很大程度上还取决于阻挡层／电解液界面的边界条件。

综上所述，由于采用了两步施加电压法，使得阻挡层／电解液界面的边界条件成为控制纳米孔孔径及孔密度的一个参数。在相同的终态电压下，采用一步施加电压法，只能制备出具有一种规格纳米孔的氧化钛薄膜。如果采用两步施加电压法，可以通过改变初始电压，即通过改变阻挡层／电解液界面的边界条件制备出具有若干规格纳米孑Ｌ的氧化钛薄膜。因此采用两步施加电压法可以在更宽的尺度范围内制备具有纳米级微孑Ｌ的氧化钛薄膜。４

结论

（１）终态电压相同时，由于电压的施加方式不同，所制备出的ＴｉＯ。薄膜的形貌存在着较大的差异。

（２）采用两步施加电压法制备出的阳极氧化钛薄膜较其他施加电压的方法孔径分布更加均匀，孔密度更大，孔型更加趋于圆形。

（３）在相同的放电电压下，通过改变初始电压可以制备出具有不同孔径和孔密度的ＴｉＯ：薄膜。

（４）Ｔｉｏｚ薄膜纳米孔的形成过程由电压、阻挡层的厚度即阻挡层内的电场强度决定的。采用两步施加电压法，阻挡层／电解液的边界条件也成为影响纳米孔形成的一个参数。由于增加了控制纳米孔形成的影响因素，增加了可以改变的工艺参数，进而可以在更大范围内制备出具有不同孔径及不同孔密度的氧化钛薄膜。

Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ［１］

Ｇｕｏ

Ｈｏｎｇｌｅｉ（郭洪蕾），Ｇｕ

Ｄｅ’ｅｎ（顾德恩），Ｙａｎｇ