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专利号: 202110884581X
申请人: 天津科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-04
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种制备多孔阳极氧化铝膜的工艺方法,步骤如下:步骤一、将铝片清洗后选取一面用作生成多孔阳极氧化铝的反应区域,所述的反应区2

域为1‑3cm,铝片剩下部分除与第一电极片(202)连接之处外,都用绝缘胶密封;

步骤二、将配置的草酸与无水乙醇混合的电解液倒入恒温的反应槽中,温度环境为‑

15‑5℃,将步骤一处理好的铝片夹持在夹持机构上,铝片与第一电极片(202)紧密良好接触,电化学刻蚀电源的阳极接第一电极片(202),电化学刻蚀电源的阴极接第二电极片(201),随后进行阳极一次氧化,获得具有多孔阳极氧化铝膜的铝片;

步骤三、将具有多孔阳极氧化铝膜的铝片用去离子水清洗并吹干,在反应槽中倒入

0.1‑2mol/L铬酸与3‑8wt%磷酸混合溶液中,并把此装置置于60℃恒温水浴加热1‑4h去除一次氧化生成的多孔阳极氧化铝膜;

步骤四、将步骤三处理后的铝片清洗干净并吹干后重复步骤二进行二次氧化,直接或者阶梯升压到95V,氧化时间为1‑30min;

步骤五、将步骤四中获得的具有多孔阳极氧化铝膜的铝片放入足量的丙酮中超声波清洗5‑10min,去除绝缘胶;

步骤六、配制去除铝基的溶液,其溶液为CuCl2溶液与HCl混合溶液,将去除铝基的溶液倒入反应槽中,将步骤五处理后的铝片夹持在夹持机构上,此步骤的多孔阳极氧化铝膜距离反应槽酸性的CuCl2溶液液面距离为1‑2mm,通过升降机构调整整体的高度和通过调节夹持机构的升降高度实现局部微调,确保去除铝基体后的阳极氧化铝膜始终粘连在未参与反应的铝片上,此过程需要多次更换配制的酸性CuCl2溶液和排出回收废液和置换反应生成的Cu;

步骤七、将反应槽的溶液换成3‑8wt%的磷酸溶液,并把反应槽放入水浴锅里30℃恒温加热40‑80min;

步骤八、将步骤七处理后获得的多孔阳极氧化铝膜用去离子水清洗并晾干即可批量获得多孔阳极氧化铝膜。

2.一种制备多孔阳极氧化铝膜的装置,包括反应槽、电极对、升降机构和夹持机构,所述电极对为多个,均匀间隔排布在反应槽内,每个电极对均包括第一电极片(202)、第二电极片(201),所述第一电极片(202)与第二电极片(201)间隔一定距离,所述第二电极片(201)安装在反应槽的内侧壁,所述第一电极片(202)安装在夹持机构上,所述夹持机构与升降机构连接,所述夹持机构夹持铝片,所述升降机构包括环形升降平台、圆柱导轨(302)、锁紧套(301)、T型导轨(305),所述圆柱导轨(302)竖向固装在反应槽的中心,在圆柱导轨(302)上滑动安装环形升降平台,所述锁紧套(301)将环形升降平台固定在圆柱导轨(302)上,在环形升降平台上径向均匀间隔固装多个T型导轨(305),在每一T型导轨(305)上均滑动安装一夹持机构,所述夹持机构包括T型导套(401)、夹紧块(402),所述T型导套(401)与T型导轨(305)滑动连接,实现夹持机构的升降,铝片夹在T型导套(401)和夹紧块(402)之间,所述夹紧块(402)上开有用于嵌装第一电极片(202)的卡槽。

3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于:所述环形升降平台包括环形支撑板(303)、连接板(304)、滑套(306),所述滑套(306)套装在圆柱导轨(302)上,在滑套(306)的外壁径向对称固装三个连接板(304),三个连接板(304)的一端与滑套(306)连接,另一端与环形支撑板(303)连接,所述环形支撑板(303)与滑套(306)同轴,在环形支撑板(303)的外壁径向对称通过螺钉固装多个T型导轨(305)。

4.根据权利要求2所述的装置,其特征在于:所述的反应槽包括内环围板(103)、外环围板(101)、底板(104)、所述底板(104)为圆板,在底板(104)的外缘固装外环围板(101),在外环围板(101)的内侧与外环围板(101)同轴固装内环围板(103),内环围板(103)与外环围板(101)间隔一定距离。

5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于:在底板(104)的中心制有螺纹孔(107),与圆柱导轨(302)的底端啮合连接。

6.根据权利要求4所述的装置,其特征在于:在外环围板(101)的一端制有进液口(102),另一端制有排液口(105),排液口(105)通过胶塞(106)密封。

7.根据权利要求2所述的装置,其特征在于:所述锁紧套(301)包括法兰内套(307)和外套(308),所述法兰内套(307)制有外螺纹,所述外套(308)制有内螺纹,外套(308)与法兰内套(307)啮合连接。

8.根据权利要求2所述的装置,其特征在于:所述T型导套(401)侧面开有螺纹孔与T型导轨锁紧螺钉(404)配合连接限制T型导套(401)在T型导轨(305)中运动。

9.根据权利要求2所述的装置,其特征在于:在T型导套(401)的外壁制有铝片卡槽(406),夹紧块(402)安装在铝片卡槽(406)的位置,通过铝片锁紧螺钉(403)连接T型导套(401)与夹紧块(402),使第一电极片(202)与铝片紧密接合。

10.根据权利要求2所述的装置,其特征在于:所述T型导套(401)的外壁固装有两个销钉(407),在每一销钉(407)上均套装一弹簧(408),所述夹紧块(402)上制有两个定位槽(409)、夹紧块(402)上的两个定位槽(409)分别与T型导套(401)上两个销钉(407)的位置一一对应。