10- مراحل فرآیند آندایز
10- مراحل فرآیند آندایز
فرآیند آندایز به‌عنوان یک فرآیند الکتروشیمیایی مؤثر برای ایجاد لایه اکسیدی سدی متراکم یا متخلخل بر روی فلزاتی مانند آلومینیوم و تیتانیوم در مقاله «فرآیند آندایز: معرفی و روش‌ها- 1» معرفی شد. همچنین آندایز هدایت‌شده با پیش‌الگو و آندایز خودآرایی‌شده به‌عنوان روش‌های تولید لایه اکسیدی متخلخل به‌طور اجمالی مورد بحث و بررسی قرار گرفتند. در ادامه این مباحث، مقاله حاضر به معرفی مراحل آندایز خودآرایی‌شده در سه بخش عملیات پیش از آندایز، عملیات آندایز و عملیات پس از آندایز می‌پردازد. روش‌های آندایز نرم و آندایز سخت به عنوان دو روش مهم در آندایز خودآرایی‌شده معرفی می‌شوند. در پایان، به مهم‌ترین پارامترهای مؤثر بر فرآیند آندایز نظیر مواد افزودنی، دما و زمان فرآیند، و جریان و ولتاژ اعمالی پرداخته خواهد شد.
این مقاله شامل سرفصل‌های زیر است:
1- مقدمه
2- عملیات پیش از آندایز (post-treatment)
1-2- آنیل کردن
2-2- چربی‌زدایی (degreasing)
3-2- صیقل‌کاری و پولیش سطح (polishing)
3- فرآیند آندایز خودآرایی‌شده
1-3- آندایز در شرایط جریان ثابت
2-3- آندایز در شرایط پتانسیل ثابت
1-2-3- آندایز نرم
2-2-3- آندایز سخت
4- عملیات پس از آندایز
1-4- جدا‌سازی بستر فلزی
2-4- جدا‌سازی لایه سدی
5- عوامل مؤثر
1-5- درجه حرارت محلول
2-5- عناصر آلیاژی
3-5- زمان
4-5- جریان و ولتاژ
5-5- مواد افزودنی
بحث و نتیجه‌گیری
این مقاله شامل سرفصل‌های زیر است:
1- مقدمه
2- عملیات پیش از آندایز (post-treatment)
1-2- آنیل کردن
2-2- چربی‌زدایی (degreasing)
3-2- صیقل‌کاری و پولیش سطح (polishing)
3- فرآیند آندایز خودآرایی‌شده
1-3- آندایز در شرایط جریان ثابت
2-3- آندایز در شرایط پتانسیل ثابت
1-2-3- آندایز نرم
2-2-3- آندایز سخت
4- عملیات پس از آندایز
1-4- جدا‌سازی بستر فلزی
2-4- جدا‌سازی لایه سدی
5- عوامل مؤثر
1-5- درجه حرارت محلول
2-5- عناصر آلیاژی
3-5- زمان
4-5- جریان و ولتاژ
5-5- مواد افزودنی
بحث و نتیجه‌گیری
لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله ابتدا وارد سایت شوید
منابـــع و مراجــــع
۱ - H. Masuda, H. Yamada, M. Satoh, H. Asoh, M. Nakao,T. Tamamura, “Highly Ordered Nanochannel-array Architectures in Anodic Alumina”, Appl. Phys. Lett., Vol.71, pp. 2770-2772, (1997).
۲ - W. Lee, R. Ji, U. Gösele, K. Nielsch, “Fast Fabrication of Long-range Ordered Porous Alumina Membranes by Hard Anodization”, Nature Materials, Vol.5, pp. 741-747, (2006).
۳ - W. Lee, K. Schwirn, M. Steinhat, E. Pippel, R. Scholz, U. Gosele, “Structural Engineering of Nanoporous Anodic Aluminium Oxide by Pulse Anodization of Aluminium”, Nature Nanotechnology, Vol.3 , pp. 234-239, (2008).
۴ - K. Schwirn, W. Lee, R. Hillebrand, M. Steinhart, K. Nielsch, U. Gösele, “Self-Ordered Anodic Aluminum Oxide Formed by H2SO4 Hard Anodization”, American Chem. Soc. Nano, Vol.2 (2), pp. 302-310, (2008).
۵ - L. E. Fraga, M. V. B. Zanoni, “Nanoporous of W/WO3 Thin Film Electrode Grown by Electrochemical Anodization Applied in the Photoelectrocatalytic Oxidation of the Basic Red 51 used in Hair Dye”, J. Braz. Chem. Soc., Vol.22 (4), pp. 718-725, (2011).
۶ - N. R. de Tacconi, C. R. Chenthamarakshan, G. Yogeeswaran, A. Watcharenwong, R. S. de Zoysa, N. A. Basit, K. Rajeshwar, “Nanoporous TiO2WO3 Films by Anodization of TitaniumTungsten Substrates: Influence of Process Variables on MorphologyPhotoelectrochemical Response”, J. Phys. Chem. B, Vol. 110 (50), pp. 25347–25355, (2006).
۷ - A. Eftekhari, “Nanostructured Materials in Electrochemistry”, 1st Edition, USA: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, (2008).
۸ - T. P. Hoar, J. Yahalom, “The Initiation of Pores in Anodic Oxide Films Formed on Aluminum in Acid Solutions”, J. Electrochem. Soc., Vol.110, pp. 614–621, (1963).
۹ - G. E. Thompson, “OpticalStructural Characterization of Erbium-Doped TiO2Xerogel Films Processed on Porous Anodic Alumina”, J. Electrochem. Soc., Vol.148, 13, (2001).
۱۰ - H. Masuda, K. Fukuda, “Ordered Metal Nanohole Arrays Made by a Two-step Replication of Honeycomb Structures of Anodic Alumina”, Science, Vol.268, pp. 1466-1468, (1995).
۱۱ - W. Lee, “The Anodization of Aluminum for Nanotechnology Applications”, The Member Journal of TMS, Vol.62(6), pp. 57-63, (2010).
۱۲ - W. Lee, R. Scholz, K. Nielsch, U. Gosele , “A Template-Based Electrochemical Method for the Synthesis of Multisegmented Metallic Nanotubes”, Angew. Chem. Int. Ed., Vol. 44 , pp. 6050-6054, (2005).
۱۳ - J. P. O’Sullivan, G. C. Wood, “MorphologyMechanism of Formation of Porous Anodic Films on Aluminum”, Proc. R. Soc. Lond. A, Vol.317, pp. 511-543, (1970).
۱۴ - S. Z. Chu, K. Wada, S. Inoue, M. Isogai, A. Yasumori, “Fabrication of Ideally Ordered Nanoporous Alumina FilmsIntegrated Alumina Nanotubule Arrays by High-Field Anodization”, Avd. Mater., Vol.17, pp. 2115-2119, (2005).
۱۵ - G. D. Sulka, S. Stroobants, V. Moshchalkov, G. Borghs, J. P. Celis, “Synthesis of Well-Ordered Nanopores by Anodizing Aluminum Foils in Sulfuric Acid”, J. Electrochem. Soc., Vol.149, D97-D103 , (2002).
۱۶ - A. P. Li, F. Müller, U. Gösele, “PolycrystallineMonocrystalline Pore Arrays with Large Interpore Distance in Anodic Alumina”, Electrochem. Solid State Lett., Vol.3, pp. 131-134, (2000).
۱۷ - W. Lee,Sang-Joon Park. "Porous anodic aluminum oxide: anodizationtemplated synthesis of functional nanostructures." Chemical reviews 114, no. 15 (2014): 7487-7556.
شریفی
۱۴۰۰/۰۷/۰۸با تشکر از مقاله خوبتون
مدیر سیستم
۱۴۰۰/۰۹/۰۹روستا
۱۴۰۰/۰۵/۰۱سلام. وقتتون بخیر گزینه صحیح در سوال :کدامیک از موارد زیر، جزء نقاط ضعف روش آندایز هدایت‌شده با پیش‌الگو نسبت به روش آندایز خودآرایی‌شده برای تولید لایه اکسیدی متخلخل نیست؟ در سطح آسان، ذکر نشده است. لطفا تصحیح بفرمایید سپاسگزارم
مدیر سیستم
۱۴۰۰/۰۹/۰۳سلام، با تشکر از توجه شما
بررسی و اصلاح شد
فضلی شکوهی
۱۴۰۰/۰۴/۱۰مدیر سیستم
۱۴۰۰/۰۹/۰۷جواب تست با توجه به متن زیر صحیح می باشد.
در حالت کلی، فرآیند آندایز آلومینیوم به دو صورت گالوانواستاتیک (جریان ثابت) و پتانسیواستاتیک (ولتاژ ثابت) انجام می‌گیرد و در هر دو حالت، لایه‌‌ای از آلومینای متخلخل به صورت سلول‌های هگزاگونال یا شش‌گوش بر روی سطح فلز تشکیل می‌شود. نمودار تغییرات ولتاژ آندایز برحسب زمان فرآیند تحت جریان ثابت و نمودار چگالی جریان آندایز بر حسب زمان فرآیند تحت پتانسیل ثابت در شکل زیر آورده شده است. منظور سوال مرحله سوم است که در آن، جریان افزایش و ولتاژ کاهش می‌یابد.
شمایی از مراحل رشد لایه اکسید متخلخل در شرایط جریان ثابت (الف) و ولتاژ ثابت (ب)، و مراحل تشکیل لایه اکسیدی متخلخل (ج).
بیگ زاده
۱۳۹۹/۱۱/۰۸بنام خدا با سلام و نهایت احترام در قسمت 5-1 این مقاله ظاهراً دو جمله متناقض اومده و یا شاید هم بنده درست متوجه نمیشوم بالاخره تأثیر دمای الکترولیت بر سختی بیشتر است یا دمای سطح آند؟ لطفاً بررسی و در صورت امکان نتیجه رو لطف کنید اعلام بفرمائید. با سپاس 1. نتایج حاصل از آندایز پتانسیل‌ثابت نشان می‌دهد که دستیابی به ضخامت‌های بالای لایه آندایز و افزایش سختی و مقاومت‌به‌سایش آن، بیشتر، از دمای الکترولیت تأثیر می‌پذیرد تا از دمای سطح آند. 2. افزایش دمای الکترولیت می‌تواند منجر به کاهش میزان سختی لایه آندی شود. دلیل این امر، افزایش قطر حفره‌ها در اثر حل شدن است. شکل 5 اثر افزایش دمای الکترولیت بر روی درصد نسبی حفره‌ها در پوشش و سختی لایه آندی را نشان می‌دهد.
مدیر سیستم
۱۴۰۰/۰۴/۰۲با توجه به نحوه قرارگیری کاما در متن، منظور این است که سختی تاثیر بیشتری از دمای الکترولیت می پذیرد تا دمای سطح آند.
موفق باشید