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《多孔陽極氧化鈦納米管的制備與形成機(jī)理的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號密級UDC注1學(xué)位論文多孔陽極氧化鈦納米管的制備與形成機(jī)理的研究（題名和副題名）胡雋雋（作者姓名）指導(dǎo)教師姓名朱緒飛副教授2012.03申請學(xué)位級別碩士專業(yè)名稱材料學(xué)2011.12論文提交日期論文答辯日期學(xué)位授予單位和日期南京理工大學(xué)答辯委員會(huì)主席評閱人年月日注1：注明《國際十進(jìn)分類法UDC》的類號。聲明本學(xué)位論文是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下取得的研究成果，盡我所知，在本學(xué)位論文中，除了加以標(biāo)注和致謝的部分外，不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得任何教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。與我一同工作的同事對本學(xué)位論文做出的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明。研究
2、生簽名：年月日學(xué)位論文使用授權(quán)聲明南京理工大學(xué)有權(quán)保存本學(xué)位論文的電子和紙質(zhì)文檔，可以借閱或上網(wǎng)公布本學(xué)位論文的部分或全部內(nèi)容，可以向有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交并授權(quán)其保存、借閱或上網(wǎng)公布本學(xué)位論文的部分或全部內(nèi)容。對于保密論文，按保密的有關(guān)規(guī)定和程序處理。研究生簽名：年月日摘要按照傳統(tǒng)的“酸性場致溶解”理論，多孔陽極氧化鈦納米管（PorousAnodicTitaniaNanotubes,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（BarrierAnodicTitania,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”
3、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)”（OxygenBubbleMouldEffect），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，為了探討最佳的預(yù)處理方式，研究了三種不同的
4、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(shí)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(shí)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，本文研究了酸處理、超聲處理兩種后處理方式對PATNT表面形貌和結(jié)構(gòu)的影響，探索了效果最好的后處理方式。關(guān)鍵詞：多孔陽極氧化鈦，壁壘型氧化鈦，陽極氧化，形成機(jī)理，氧氣氣泡模具效應(yīng)Abstr
5、actAccordingtothetheoryofacidicfield-assisteddissolution,PorousAnodicTitaniaNanotube(PATNT)canonlybepreparedincontainingfluorineionselectrolyte,whileBarrierAnodicTitania(BAT)formsinfluorineionsfreeelectrolyte,generationanddeepeningofPATNTchannelsarecausedbyacidicfield-assisteddissolution.
6、Butthetheorycannotgiveaconvincingexplanationforhexagonalclosepackedstructureandhemisphericalbottomstructureofchannels.Atfirst,thelimitationsoftraditionalPATNTformationmechanismarediscussed.WepointoutthattheformationofPATNTchannelsdoesnotresultfromacidicfield-assisteddissolutionbutevolutio
7、nofoxygeninnanotubes.AndthenwepresentanovelgrowthmodelandnewformationmechanismbasedonpreviousstudiesofPATNT.Theoxygenbubblemouldeffectcanexplainsomeproblemsreasonably,suchasthegenerationanddevelopmentprocessofnanochannels,hexagonalclosepackedstructureandhemispherica
