Eşzamanlı çoklu yüzey Anodizations ve merdiven gibi ters önyargıları dekolmanı anodik alüminyum oksit içinde sülfürik ve oksalik asit elektrolit

Bu prosedürün genel amacı, merdiven benzeri ters önyargıların uygulanması yoluyla eşzamanlı çok yüzeyli anotlamayı doğrudan AAO ayrılması ile birleştirerek anodik alüminyum oksitleri veya AAO'ları verimli bir şekilde imal etmektir. Bu yöntem, eloksallamadaki temel sorunu değiştirmeye yardımcı olabilir ve normal teknolojik uygulamalar için AAO'ların geliştirilmesine katkıda bulunabilir. Bu prosedürün başlıca avantajları şunlardır: mutluluk içindedir, kaynakların verimli kullanılmasıdır ve cıva diklorür gibi toksik kimyasalların kullanımından kaçınır.

Bu teknik, alüminyum alt tabakanın açıkta kalan tüm yüzeylerinde AAO'lar oluşturur. AAO'nun ayrılmasından sonra, kalan alüminyum alt tabaka yeniden kullanılabilir ve bu da tek bir alüminyum numunesinden birçok AAO'nun üretilmesine izin verir. İlk olarak, bir alüminyum numuneyi paralel yüzlü bir şekilde kesin ve parlatın.

350 mililitre dört ila bir mutlak etanol ve% 60 perklorik asit çözeltisini, düşük sıcaklıktaki bir banyo sirkülatörüne bağlı çift cidarlı bir behere dökün. Sahte alüminyum numuneye dayanarak, çözelti seviyelerini, alt tabakanın 4 / 5'i daldırılacak şekilde ayarlayın. Banyo sıcaklığını yedi santigrat derecenin biraz altına ayarlayın ve karıştırırken dolaşım ortamını beherin dış kısmından akıtmaya başlayın.

Daha sonra, alüminyum numuneyi asetonda 30 ila 40 dakika boyunca ultrasonikleştirin. Alt tabakayı aseton ve deiyonize su ile durulayın ve bir hava akımı veya nitrojen gazı altında iyice kurulayın. Kuru alüminyum alt tabakayı ve bir elektrolitik hücre kapağı üzerinde 40 milimetre aralıklarla elektrot geçişine bir platin tel sıkıştırın.

Platin telin alt tabakanın geniş yüzü ile aynı hizada olduğundan emin olun. Perklorik asit çözeltisi soğuduktan sonra karıştırmayı bırakın. Alt tabakayı ve platin teli daldırmak için kapağı beherin üzerine yerleştirin.

Alüminyum çalışma elektrodunu programlanabilir bir DC güç kaynağının pozitif terminaline bağlayın. Platin karşı elektrodu negatif terminale bağlayın. Alüminyum yüzeyin durumuna bağlı olarak, platin karşı elektroda göre alüminyum çalışma elektroduna iki ila dört dakika boyunca pozitif 20 voltluk bir ileri önyargı uygulayın.

Alt tabakada soyulan ve perklorik asit çözeltisine doğru kayan kalıntılar açısından izleyin. Elektro-parlatma işlemi tamamlandığında, ileri sapmayı uygulamayı bırakın ve programlanabilir güç kaynağının bağlantısını kesin. Alüminyum alt tabakayı ve platin teli çözeltiden dikkatlice çıkarın.

Kalan perklorik asidi çıkarmak için substratı% 95 etanol ve deiyonize suyu birkaç kez durulayın. Elektro-parlatılmış substratı %95 etanol içinde saklayın. AAO üretim sürecine başlamak için: 650 mililitre 0.3 molar sulu oksalik asit çözeltisini, düşük sıcaklık banyosu sirkülatörüne bağlı bir litrelik çift cidarlı bir behere dökün.

Sahte alüminyum numuneye dayanarak, çözelti seviyesini, alt tabakanın 3 / 4'ü daldırılacak şekilde ayarlayın. Banyo sıcaklığını 15 santigrat derecenin biraz altına ayarlayın ve çözeltiyi karıştırmaya başlayın. Elektro-parlatılmış alüminyum alt tabakayı bir hava akımı veya nitrojen gazı altında iyice kurulayın.

Ardından, kuru alt tabakayı ve bir platin teli 50 milimetre aralıklı bir elektrolitik hücre kapağına bağlayın. Kapağı beherin üzerine yerleştirin ve platin telin ve alüminyum alt tabakanın 3/4'ünün oksalik asit elektrolitine batırıldığını doğrulayın. Pozitif terminali elektropolisajlı alüminyum çalışma elektroduna ve negatif terminali platin karşı elektroda bağlayın.

100 ila 150 RPM'de karıştırırken karşı elektroda göre üç saatten fazla bir süre boyunca çalışma elektroduna 40 voltluk pozitif 40 voltluk bir anodik önyargı uygulayın. Ardından, önyargıyı uygulamayı bırakın ve kliplerin bağlantısını kesin. Alt tabakayı çözeltiden dikkatlice çıkarın.

Artık oksalik asidi çıkarmak için substratı aseton ve deiyonize su ile birkaç kez durulayın. Ön SMSA'yı takiben, sulu bir kromik asit çözeltisini bir ocak gözü üzerinde 60 ila 65 santigrat dereceye ısıtın. Ön AAO'ları çıkarmak için alt tabakayı bir ila iki saat bu çözeltiye daldırın.

Ardından, alt tabakayı birkaç kez aseton ve deiyonize su ile durulayın. Yalıtım ön AAO'larının tamamen çıkarıldığını doğrulamak için alt tabaka boyunca direnci ölçmek için dijital bir multimetre kullanın. Ardından, alt tabakayı ve platin teli elektrolitik kapağa yeniden takın ve daha önce kullanılan oksalik asit elektrolitine daldırın.

Elektrotları, ön SMSA ile aynı konfigürasyonda programlanabilir DC güç kaynağına bağlayın. Karıştırırken, platin karşı elektroda göre alüminyum çalışma elektroduna pozitif 40 voltluk bir anodik önyargı uygulayın. AAO tabakası istenen kalınlığa ulaşana kadar anodik önyargıyı uygulamaya devam edin.

Ana SMSA bittiğinde, önyargıyı uygulamayı bırakın ve çözeltiyi karıştırmayı bırakın. Negatif terminali alüminyum elektroda ve pozitif terminali platin elektroda bağlayın. Merdiven benzeri ters önyargılar uygulayın ve köpürme efektleri ve ayrılmalar için alüminyum alt tabakanın kenarlarını ve yüzeylerini izleyin.

AAO'ların yalnızca üstteki alt tabakaya bağlı olmasıyla belirtildiği gibi, tüm AAO'lar başarıyla ayrıldığında, SRB'leri uygulamayı bırakın ve güç kaynağının bağlantısını kesin. Kısmen ayrılmış AAO'lara zarar vermemeye dikkat ederek alüminyum alt tabakayı elektrolitten çıkarın. Alt tabakayı ve kısmen ayrılmış AAO'ları aseton ve deiyonize su ile birkaç kez nazikçe durulayın.

Numuneyi bir hava akımı veya nitrojen gazı altında dikkatlice kurutun. AAO'ları alüminyum alt tabakadan manuel olarak ayırmak için bir tıraş bıçağı veya sabit bir kesici bıçak kullanın. AAO'ları bir petri kabına yerleştirin ve bir desikatörde saklayın.

Ardından, yüzeyinden kalan alüminayı aşındırmak için AAO ile ayrılmış alüminyum alt tabakayı 30 dakika ılık kromik asit çözeltisine daldırın. Kazınmış alt tabakaları metin protokolünde açıklandığı gibi durulayın ve kurulayın. Çok yüzeyli işlemde AAO'ları istenildiği gibi hazırlamaya devam etmek için imalat birimi sırasını aynı alüminyum alt tabaka ile tekrarlayın.

AAO'lar aynı anda elektrolite maruz kalan bir alüminyum alt tabakanın beş yüzeyinden üretildi. Bu çok yüzeyli işlem, aynı alt tabaka ile beş kez tekrarlandı. Açık gözenekli ve bariyer tarafı taramalı elektron mikroskobu görüntüleri, her AAO için aynı desenleri ve boyutları gösterdi.

Mevcut zaman verileri, SMSA öncesi, ana SMSA ve merdiven benzeri ters önyargı adımları sırasında toplandı. Akım seviyesi, her iki SMSA için artan anodik voltaj uygulama süresi ile kademeli olarak azaldı. Birim dizilerinin sayısı arttıkça mevcut seviye de azaldı.

Bu, her tekrarda toplam eloksal alanının azalmasına ve birden fazla yüzeyde anodik oksidasyondan kaynaklanan hacim genişlemesinin neden olduğu mekanik gerilmelerin birikmesine bağlandı. Anodik alüminyum oksitler, nispeten yüksek bir en-boy oranı ile gözenekler üzerinde düzenlenmiş olarak hızlanmıştır. Uygulamaları, tek boyutlu yapılar, membran filtreler, buharlaşma veya aşındırma maskeleri ve diğer strateji önyargıları için gözeneksiz şablonlar içerir.

AAO'ları bir alüminyum mono yüzey üzerinde imal etmek için geleneksel yöntem, özellikle iki aşamalı eloksal prosedürlerinde iyi bir üretim verimine sahip olmamıştır. AAO'lar genellikle kalan alüminyumu cıva diklorür gibi toksik kimyasallarla bozarak alüminyum substrattan ayrılır. Bu teknik, potansiyel olarak seri üretime uygulanabilen daha çevre dostu ve verimli yöntemler kullandı.

Merdiven benzeri ters önyargı ayrılması, geleneksel rahatsız edici teknikten veya sabit ters önyargı ayrılmasından daha çok yüzeyli anotlama ile önemli bir geri ödeme sinerjisidir. Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik, belirli uygulamalar için hedeflenen farklı özelliklere sahip AAO'lar üretmek için uyarlanabilir. Düzgün yapılırsa.

Gelecekteki talimatlar, bu tekniğin diğer anotlamalara uygulanmasına izin vererek verimi daha da artıran, vuruşunuzu dağıtmanın uygun bir yolunu bulmayı içerir.