Структурно-морфологические закономерности формирования нанопористых оксидов алюминия

• Автор: Яковлева, Наталья Михайловна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Петрозаводск
• Количество страниц: 362 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Г лава I. Атомная структура плотных анодных оксидных

пленок алюминия

1.1. Диэлектрические анодные оксидные пленки на вентильных металлах

1.2.Характеристика объектов и методов исследования

1.3.Рентгенографическое исследование ближнего порядка в аморфных пленках АГОз

1.4. Роль электролита в формировании атомной структуры

1.5. Структурные преобразования в процессе старения

1.6. Краткие результаты и выводы по главе

Глава II. Структура и свойства барьерных пленок А12Оз, сформированных методом высоковольтного
анодирования
2.1. Метод высоковольтного анодирования
2.2. Электрофизические свойства высоковольтных пленок
2.3. Атомная структура и морфология высоковольтных пленок
2.4.Влияние термического воздействия на атомную структуру анодных оксидов алюминия барьерного

2.5. Краткие результаты и выводы по главе П
Глава III. Пористые анодные оксидные пленки на алюминии
3.1. Характеристика объектов и методов исследования
3.2. Концепции образования и роста пористых оксидов
3.3. Взаимосвязь условий образования и морфологии пористых оксидов

3.4.Особенности нерегулярной пористости в пористых
оксидах
3.5. Ближний порядок в анодных оксидах алюминия с регулярной структурой пор
3.6. Влияние условий анодирования на механизм формирования регулярной пористой структуры
3.7. Структурно-морфологические преобразования при термических воздействиях
3.8. Краткие результаты и выводы по главе III
Глава IV. Структурно-морфологические особенности
квазибарьерных анодных оксидных пленок алюминия, полученных
методом двухступенчатого анодирования
4.1. Особенности метода двухступенчатого анодирования
(# 4.2.Кинетика роста и электрофизические параметры квазибарьерных
пленок
4.3. Рентгенографическое изучение атомной структуры квазибарьерных пленок
4.4. Строение квазибарьерных пленок оксида алюминия
4.5. Механизм формирования квазибарьерных пленок
4.6. Краткие результаты и выводы к главе IV
Глава У. Закономерности струюурообразования анодных пленок на
алюминии с нерегулярной пористой морфологией
5.1. Структура и свойства анодных пленок, полученных в водном
растворе азотной кислоты
/ф 5.2.Структура кристаллических оксидных покрытий, полученных
микродуговым оксидированием алюминия
5.3. Краткие результаты и выводы к главе V

Основные результаты и выводы
♦ Литература

электронным облакам ионов противоположного знака соседних встречных потоков по принципу «командного послематчевого рукопожатия». Возникает лишь временное перекрывание электронных облаков. Напряженность внешнего электрического поля способствует разрыву намечающейся, но не устанавливающейся связи, т.е. в процессе формирования АОА его барьерный слой следует рассматривать динамически подвижной системой.
Базируясь на анализе многочисленных литературных данных, можно обоснованно утверждать, что теория диэлектрических АОП, изучающая механизм ионного движения в процессе роста пленок, далека от завершения. Разработанные модели объясняют лишь некоторую часть экспериментальных данных, не установлена однозначно природа и механизм возникновения ионных носителей. Соответственно, до сих пор нет исчерпывающих данных, позволяющих однозначно трактовать механизм образования оксидных слоев. Недостаточность знаний о физико-химических процессах, протекающих, как в объеме, так и на фазовых границах, затрудняет возможность управления этими процессами, а значит и получение АОП с заданными свойствами.
Для большинства металлов эффективность формирования АОП меньше 100%, часть тока расходуется на другие анодные процессы, одним из которых является растворение оксидной пленки [16]. Так, при анодировании алюминия часто имеет место конкуренция нескольких анодных процессов, таких как образование пленки, ее растворение и растворение металла (питтинг) [20,63,66-68]. Это обеспечивает возможность формирования АОП на алюминии с широким спектром структурно-морфологических и электрофизических характеристик за счет изменения состава электролита и условий процесса анодирования. В соответствии с этим на алюминии (и целом ряде сплавов на его основе) путем электрохимического оксидирования можно получать как плотные, так и пористые АОП, в том числе уникальные пленки с регулярно-пористой морфоструктурой.