稀土改性鋁陽極氧化膜的制備及其性能研究.pdf

1、本文采用了三種方法(水滑石前驅(qū)法前處理鋁基體、陽極氧化液中添加稀土鹽以及稀土鹽封閉氧化膜)來制備稀土改性鋁陽極氧化膜，利用動(dòng)電位極化和電化學(xué)阻抗譜(EIS)研究了陽極氧化膜的腐蝕行為，利用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察了陽極氧化膜的表面形貌，用能譜(EDXA)和X射線光電子能譜儀(XPS)分析了氧化膜的表面成分。
　　 利用水滑石前驅(qū)法分別在含有稀土鹽(Ce(NO3)3、Nd(NO3)3)的MgCl2和Ni(NO3)2溶液中對(duì)高純

2、鋁Al-05進(jìn)行前處理，在鋁表面生成二元(AlMg和AlNi)雙羥基金屬氧化物，再經(jīng)過陽極氧化制備得到稀土改性鋁陽極氧化膜。研究了稀土鹽濃度、處理時(shí)間、處理溫度和pH值對(duì)水滑石前驅(qū)法產(chǎn)物中稀土含量的影響，在1mol/LMgCl2溶液前處理中，處理時(shí)間1小時(shí)，溫度80℃，pH=9，50g/L Ce(NO3)3和50g/L的Nd(NO3)3，在形成的水滑石金屬氧化物中，稀土的含量均能接近最大；在1mol/L Ni(NO3)2溶液前處理中，處

3、理時(shí)間1小時(shí)，溫度90℃，pH=8，75g/L Ce(NO3)3和85g/L的Nd(NO3)3，在形成的水滑石金屬氧化物中，稀土的含量均能接近最大。對(duì)鋁陽極氧化膜研究發(fā)現(xiàn)氧化膜的生長速度提高了10％左右，氧化膜更加致密，多孔層孔洞直徑從80nm～90nm減小到40nm左右，氧化膜中含有稀土化合物，它們分別是CeO2、Ce2O3和Nd2O3，但是氧化膜的晶態(tài)沒有因此改變，仍然是非晶態(tài)，極化曲線結(jié)果表明改性氧化膜在中性(pH=7)、酸性(p

4、H=2)和堿性(pH=12)NaCl溶液中的耐蝕性都明顯提高，交流阻抗發(fā)現(xiàn)改性氧化膜的阻擋層和多孔層的阻抗都增大。過改性以后氧化膜的半導(dǎo)體特性從n型轉(zhuǎn)變?yōu)閜型。
　　 研究了在硫酸電解液中添加稀土鹽以后，對(duì)高純鋁Al-05進(jìn)行陽極化處理，通過分析陽極氧化膜的成分和顯微結(jié)構(gòu)，結(jié)合電化學(xué)測試結(jié)果，分析了稀土元素在鋁陽極氧化過程中的作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)稀土元素能夠加快氧化膜的生長速度，改性氧化膜的膜厚提高了5％左右，同時(shí)氧化膜孔洞變小，顯微