[发明专利]一种金属表面纳米孔阵列薄膜的制备方法

说明书

本发明提供了一种金属表面纳米孔阵列薄膜的制备方法，包括：S1)将金属进行预处理，得到预处理后的金属；S2)采用双电极体系，以所述预处理后的金属为阳极，恒压进行阳极氧化处理，得到处理后的金属；所述阳极氧化处理的电解液为有机电解液；所述有机电解液包括氟化铵；S3)将所述处理后的金属进行退火处理，得到表面设置有纳米孔阵列薄膜的金属。与现有技术相比，本发明采用恒压法在含有氟化铵的有机电解液中对金属进行阳极氧化处理，然后再进行退火处理，使得到的纳米孔阵列薄膜整齐均匀，多孔形貌更稳定，且长径比较大。

技术领域

本发明属于材料技术领域，尤其涉及一种金属表面纳米孔阵列薄膜的制备方法。

背景技术

金属表面纳米多孔结构能有效提高材料比表面积，使其具有更加优异的性能，在磁学、电学、光学、传感装置和生物材料等领域具有广泛的应用前景。不锈钢表面纳米多孔阵列，在光催化、超级电容器电极材料、和药物洗脱支架具有潜在应用。采用阳极氧化法已经可以很方便地在铝、钛、锆、铪、钨、铌、铊等阀金属及其合金表面制备出纳米多孔结构，纯铁上纳米多孔结构的制备也被陆续报导，但在不锈钢表面的研究较少。

不锈钢表面阳极氧化层的纳米孔自组织(F.Martin,D.Del Frari,J.Cousty,C.Bataillon.Self-organisation of nanoscaled pores in anodic oxide overlayeron stainless steels[J].Electrochemical Acta 54(2009)3086–3091)、超级奥氏体不锈钢表面自组织纳米多孔氧化膜(W.Lu,D.Zou*,Y.Han,R.Liu,C.Tian.Self-organisednanoporous anodic films on superaustenitic stainless steel[J].MaterialsResearch Innovations,2014,18:S4-747-S4-750)、有机溶液中316不锈钢表面自组织多孔结构的形成(Formation of self-organized pores on type 316stainless steel inorganic solvents，Hiroaki Tsuchiya,Takahiro Suzumura,Yoshiyuki Terada,ShinjiFujimoto.Electrochemical Acta82(2012)333–338)等3篇文献报道了在高氯酸乙二醇体系中电化学抛光不锈钢，表面可以形成有序纳米孔阵列结构，但孔深仅有70～80nm；公开号为CN102268713A的中国专利公开了一种不锈钢表面纳米孔阵列薄膜及其制备方法，报道了将表面预处理后的不锈钢作为阳极置于磷酸盐缓冲溶液中进行电化学阳极氧化处理，电化学阳极氧化处理的时间为0.1～4h，处理后的不锈钢表面得到纳米孔阵列薄膜，电化学阳极氧化的电压为10～80V，电化学阳极氧化的温度为-5～40℃，但最大厚度也仅有几百纳米且孔的形状不规则；304不锈钢表面自组织纳米多孔氧化膜的形成(Kure K,Konno Y,TsujiE,et al.Formation of self-organized nanoporous anodic films on Type304stainless steel[J].Electrochemistry Communications,2012,21:1-4.)探讨了304型不锈钢在0.1M NH₄F，0.1～0.3M H₂O的氟化氨乙二醇体系中，在25℃及100Am-²的条件下进行恒电流阳极氧化的氧化膜多孔形貌，表面形成了微米级厚的多孔氧化膜，但膜厚仅为3.9μm且文中没有给出孔的正面照片，仅给出了断面照片。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种形貌规则，长径比较大的金属表面纳米孔阵列薄膜的制备方法。

本发明提供了一种金属表面纳米孔阵列薄膜的制备方法，包括：

S1)将金属进行预处理，得到预处理后的金属；