В настоящее время основными параметрами, с помощью которых управляют размером пор и расстоянием между ними в структуре анодного оксида алюминия (АОА), являются напряжение и плотность тока анодирования. При этом температуре электролита уделяется гораздо меньше внимания. Тем не менее температура при прочих равных условиях влияет как на геометрические параметры структуры АОА, так и на скорость формирования оксидной плёнки.
В нашей группе путем регистрации стационарного тока во время анодирования была установлена скорость растворения анодного оксида у основания пор под действием электрического поля в электролитах на основе серной и селеновой кислот при температуре от 0 до 30 °С [1]. In-situ спектроскопия зеркального отражения использована для измерения кинетики растворения боковых стенок пор в отсутствие электрического поля. В частности, при использовании 2.0 М H2SO4 в качестве электролита, кажущаяся энергия активации растворения анодного оксида алюминия у основания пор в процессе анодирования (53.2 ± 1.8 кДж/моль) существенно ниже, чем соответствующая величина для химического растворения стенок пористой структуры в том же растворе (83.3 ± 2.1 кДж/моль).
Параметры, определенные в работе, позволяют предсказать характеристики анодного окисления без проведения экспериментов. Например, показано, что максимальная толщина пленки АОА, полученной при напряжении 10 В в 2.0 М H2SO4, будет уменьшаться с 61 до 25 мкм с увеличением температуры электролита от 0 до 20 °C.
Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ № 18-03-01237 и № 19-33-70091.
[1] А. И. Садыков, А. П. Леонтьев, С. Е. Кушнир, А. В. Лукашин, К. С. Напольский, Кинетика формирования и растворения анодного оксида алюминия в электролитах на основе серной и селеновой кислот // Журнал неорганической химии, 2021, том 66, № 2, стр. 265-273. DOI: https://doi.org/10.31857/S0044457X21020185.