本發(fā)明涉及一種納米線分布趨勢(shì)和線間距均可調(diào)控的鑭鈣錳氧納米線陣列的制備方法,屬于制備鈣鈦礦型巨磁阻納米線材陣列技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
陽(yáng)極氧化鋁模板是目前微納材料科研領(lǐng)域應(yīng)用得最為廣泛的一種硬模板,其具有極為規(guī)律的蜂窩狀結(jié)構(gòu),亦使得該結(jié)構(gòu)具有極佳的物理空間穩(wěn)定性,而模板本身材質(zhì)為三氧化二鋁,具有化學(xué)惰性,能夠在高溫高壓和強(qiáng)酸堿性的環(huán)境下工作。鑭鈣錳氧體系材料是目前功能材料領(lǐng)域最為前沿的研究熱點(diǎn)之一,其具有獨(dú)特的巨磁阻效應(yīng),能夠幫助人們進(jìn)一步研究磁學(xué)物理基礎(chǔ)理論和構(gòu)建新一代磁學(xué)器件,綜合上述兩點(diǎn),近年來(lái)通過(guò)陽(yáng)極氧化鋁模板制備各種結(jié)構(gòu)和尺寸的微納級(jí)別鑭鈣錳氧材料成為了最新的研究方向。
針對(duì)鑭鈣錳氧體系微納材料制備和研究,經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn),國(guó)內(nèi)報(bào)道極少,大多見(jiàn)諸于國(guó)外期刊文獻(xiàn)報(bào)道,如葡萄牙的mkumaresavanji在journalofappliedphysics上報(bào)道的“magnetocaloriceffectinla0.7ca0.3mno3nanotubearrayswithbroadworkingtemperaturespan”只能制備得到全模板填充的鑭鈣錳氧納米管陣列,納米管之間間距無(wú)法調(diào)控,排布形式單一,使得其無(wú)法通過(guò)改變間距和填充排布趨勢(shì)來(lái)調(diào)整性能,無(wú)法滿足研究微納尺寸下物理性能變化的要求和制備不同結(jié)構(gòu)的微納磁學(xué)器件。如印度的satyendrasingh在daltontransactions上報(bào)道的“surfacespinglassbehaviorinsol–gelderivedla0.7ca0.3mno3nanotubes”只能制備得到斷層狀態(tài)的鑭鈣錳氧納米管陣列,亦出在納米管之間間距無(wú)法調(diào)控,排布形式只能為全填充狀態(tài)等問(wèn)題。南佛羅里達(dá)州立大學(xué)的s.chandraa在physicab上報(bào)道的“fabricationandmagneticresponseprobedbyrftransversesusceptibilityinla0.67ca0.33mno3nanowires”只能得到分散的鑭鈣錳氧納米線陣列,納米線之間間距完全無(wú)法控制,不存在分布結(jié)構(gòu)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種納米線分布趨勢(shì)和線間距均可調(diào)控的鑭鈣錳氧納米線陣列的制備方法;可通過(guò)調(diào)控改變納米線之間的性能耦合情況進(jìn)而改變整體磁學(xué)性能表現(xiàn)力,亦能夠調(diào)整陣列結(jié)構(gòu)解決目前技術(shù)只能制備得到全填充的鑭鈣錳氧納米陣列的限制。
本制備鑭鈣錳氧納米線陣列的方法包括如下步驟:
(1)一次氧化過(guò)程:以表面預(yù)處理后高光潔鏡面鋁箔片作陽(yáng)極,鋁箔片的表面鏡面平整度會(huì)極大影響制備所得陽(yáng)極氧化鋁模板陣列有序度,其成正比關(guān)系;以鉑電極作為陰極,在0.2~0.4mol/l草酸電解質(zhì)中,35~50v直流電壓下,進(jìn)行1~3h一次氧化,得到一次氧化過(guò)程模板;
上述對(duì)鋁箔原材料進(jìn)行常規(guī)規(guī)格裁剪后,高溫退火、清洗去脂和電化學(xué)拋光可得表面預(yù)處理的鋁箔片;
(2)去氧化層過(guò)程:用質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5%~2%鉻酸和質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%~10%磷酸的混合酸液,在60~80℃下對(duì)步驟(1)中一次氧化過(guò)程模板進(jìn)行化學(xué)腐蝕脫洗1~3h,其中鉻酸和磷酸的體積比為
(3)二次氧化過(guò)程:以步驟(2)中所得陣列有序的凹坑過(guò)程模板作陽(yáng)極,鉑電極作為陰極,在0.2~0.4mol/l草酸電解質(zhì)中,80~120v直流電壓下,進(jìn)行1~2h二次氧化,得到二次氧化過(guò)程模板;
(4)降壓減薄過(guò)程:在0.2~0.4mol/l草酸電解質(zhì)中,對(duì)二次氧化過(guò)程模板通過(guò)設(shè)定程序?qū)λ┘又绷麟妷哼M(jìn)行階梯式降壓處理得到具有特殊減薄分布的陽(yáng)極氧化鋁模板,因不同降壓工藝相互配合和降壓過(guò)程中同等面積下不斷降壓造成虛擬電位線不斷重新調(diào)整排布,會(huì)導(dǎo)致陽(yáng)極氧化鋁模板底端三氧化二鋁材質(zhì)的阻擋層減薄程度不同,且分布規(guī)律與工藝配合和電位線重新排布有關(guān),而因?yàn)闇p薄程度不同將造成在后續(xù)步驟(8)中對(duì)不同分布納米孔內(nèi)的溶膠進(jìn)行電輸運(yùn)輔助沉積時(shí)先后和難易程度不同,以達(dá)到能形成具有特殊鑭鈣錳氧納米線溶膠填充分布的陽(yáng)極氧化鋁模板的目的,且具有工藝可控性;
(5)清洗干燥過(guò)程:用二次蒸餾水對(duì)步驟(4)中所得具有特殊減薄分布的陽(yáng)極氧化鋁模板進(jìn)行浸泡清洗12~24h,后在20~25℃低常溫環(huán)境下干燥陽(yáng)極氧化鋁模板,此步驟能保證陽(yáng)極氧化鋁模板不會(huì)污染鑭鈣錳氧納米線材料且清空孔洞內(nèi)雜質(zhì);
(6)配置及成膠過(guò)程:稱(chēng)取硝酸鑭、硝酸鈣、硝酸錳、乙二醇和檸檬酸,加入到二次蒸餾水中攪拌溶解,然后在80~95℃環(huán)境下進(jìn)行蒸發(fā)成膠,得到已完成螯合的成膠溶液,該步驟無(wú)需得到完全螯合發(fā)泡的成膠,只需要得到已有螯合且具有常規(guī)流動(dòng)粘度的成膠溶液即可,以保證后續(xù)步驟(7)和步驟(8)能得以實(shí)施;
(7)浸潤(rùn)過(guò)程:將步驟(5)中所得具有特殊減薄分布的陽(yáng)極氧化鋁模板浸泡至步驟(6)中的成膠溶液10~30min,通過(guò)毛細(xì)管吸力作用得到具有一定浸潤(rùn)填充程度的模板;
(8)低壓直流擇優(yōu)電沉積生長(zhǎng)過(guò)程:以步驟(7)中得到具有一定浸潤(rùn)填充程度的模板作為陰極,以鉑電極作為陽(yáng)極,施加低壓直流電進(jìn)行電輸運(yùn)輔助沉積形成具有特殊分布規(guī)律和間距的鑭鈣錳氧納米線溶膠填充分布的陽(yáng)極氧化鋁模板,該電輸運(yùn)輔助沉積所形成的納米線溶膠分布規(guī)律更多取決于步驟(4)降壓減薄過(guò)程所形成的具有特殊減薄分布陽(yáng)極氧化鋁模板的分布規(guī)律;
(9)干燥凝膠過(guò)程:對(duì)步驟(8)中所得鑭鈣錳氧納米線溶膠填充分布的陽(yáng)極氧化鋁模板進(jìn)行干燥處理得到鑭鈣錳氧納米線凝膠填充分布的陽(yáng)極氧化鋁模板,干燥溫度為70~140℃,干燥時(shí)間為6~12h;
(10)燒結(jié)成相過(guò)程:對(duì)步驟(9)中所得鑭鈣錳氧納米線凝膠填充分布的陽(yáng)極氧化鋁模板進(jìn)行燒結(jié)成相處理得到具有特殊分布規(guī)律和間距的鑭鈣錳氧納米線填充分布的陽(yáng)極氧化鋁模板,燒結(jié)溫度為500~650℃,燒結(jié)時(shí)間為5~8h。
步驟(4)中所述降壓減薄過(guò)程的設(shè)定程序?yàn)椋簭?0v~120v的上限電壓降壓至20v時(shí),降壓幅度范圍為2~3v,間隔頻率為40~60s;從20v的階段電壓降壓至10v時(shí),降壓幅度范圍為1.5~2v,間隔頻率為60s~120s;從10v的階段電壓降壓至5v時(shí),降壓幅度范圍為1~1.5v,間隔頻率為120s~180s;從5v的階段電壓降壓至3v時(shí),降壓幅度范圍為0.5~1v,間隔頻率為180s~240s;在3v的終點(diǎn)電壓進(jìn)行3~5min的恒壓氧化,根據(jù)上述不同階段、幅度、間隔的配合能得到不同特殊減薄分布的陽(yáng)極氧化鋁模板;
步驟(8)中所述的低壓直流擇優(yōu)電沉積生長(zhǎng)過(guò)程:施加電壓范圍為1.5~5v,沉積時(shí)長(zhǎng)范圍為15~60min。根據(jù)上述不同施加電壓和沉積時(shí)長(zhǎng)配合能得到具有不同間距鑭鈣錳氧納米線溶膠填充分布的陽(yáng)極氧化鋁模板。
步驟(6)中每ml二次蒸餾水中添加硝酸鑭8.938×10-3~1.033×10-2g、硝酸鈣2.598×10-3~2.846×10-3g、硝酸錳9.432×10-3~1.015×10-2g、檸檬酸為3.04×10-2~3.27×10-2g、乙二醇為10~15ml。
本發(fā)明對(duì)比已有技術(shù)具有以下創(chuàng)新點(diǎn):本發(fā)明通過(guò)配套不同的降壓工藝組合,包含有不同降壓階段、降壓幅度、降壓間隔,得到具有分布間距可控的陽(yáng)極氧化鋁模板,在此基礎(chǔ)上輔以低壓直流擇優(yōu)電沉積法通過(guò)電輸運(yùn)輔助沉積作用制備得到具有分布間距可調(diào)控鑭鈣錳氧納米線陣列,解決了現(xiàn)有技術(shù)只能制備單一填充納米線陣列的缺點(diǎn)。豐富了鑭鈣錳氧納米陣列作為微納物理基礎(chǔ)研究對(duì)象的磁學(xué)性能表現(xiàn)力,同時(shí)拓寬了其作為磁學(xué)器件的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和性能基礎(chǔ)。
附圖說(shuō)明
圖1為實(shí)施例1中步驟(3)所得二次氧化過(guò)程模板正面的sem圖,其無(wú)間距分布可控結(jié)構(gòu);
圖2為實(shí)施例3中步驟(4)經(jīng)過(guò)降壓減薄所得間距分布為80~85nm的陽(yáng)極氧化鋁模板正面的sem圖,其中灰色襯度孔洞為閉合孔洞而黑色襯度區(qū)為通孔,于通孔上擇優(yōu)分布生長(zhǎng)納米陣列;
圖3為上述圖2的陽(yáng)極氧化鋁模板的橫截面sem圖,可見(jiàn)其間距分布為80~85nm;
圖4為實(shí)施例1中所制得間距分布為55~60nm鑭鈣錳氧納米線陣列填充的陽(yáng)極氧化鋁模板正面sem圖;
圖5為上述圖4間距分布為55~60nm鑭鈣錳氧納米線陣列填充的陽(yáng)極氧化鋁模板橫截面sem圖;
圖6為實(shí)施例2中所制得間距分布為70~75nm鑭鈣錳氧納米線陣列填充的陽(yáng)極氧化鋁模板正面sem圖;
圖7為實(shí)施例3中所制得間距分布為80~85nm鑭鈣錳氧納米線陣列填充的陽(yáng)極氧化鋁模板正面sem圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于所述內(nèi)容。
實(shí)施例1:本制備鑭鈣錳氧納米線陣列的方法包括如下步驟:
(1)一次氧化過(guò)程:對(duì)鋁箔原材料進(jìn)行規(guī)格裁剪、高溫退火、丙酮酒精去脂和高氯酸混合液電化學(xué)拋光可得表面預(yù)處理的鋁箔片,以表面預(yù)處理后高光潔鏡面鋁箔片作陽(yáng)極,鉑電極作為陰極,在0.25mol/l草酸電解質(zhì)中,40v直流電壓下,對(duì)鋁箔片進(jìn)行1h一次氧化,得到一次氧化過(guò)程模板;
(2)去氧化層過(guò)程:用質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5%鉻酸和質(zhì)量分?jǐn)?shù)6%磷酸的混合酸液,在75℃下對(duì)步驟(1)一次氧化過(guò)程模板進(jìn)行化學(xué)腐蝕脫洗1h,其中鉻酸和磷酸的體積比為
(3)二次氧化過(guò)程:以步驟(2)的凹坑過(guò)程模板作陽(yáng)極,鉑電極作為陰極,在0.25mol/l草酸電解質(zhì)中,80v直流電壓下,進(jìn)行1h二次氧化,得到二次氧化過(guò)程模板;
(4)降壓減薄過(guò)程:在0.25mol/l草酸電解質(zhì)中,對(duì)二次氧化過(guò)程模板進(jìn)行階梯式降壓處理,即從80v上限電壓降壓至20v,降壓幅度為2v,間隔頻率為40s;從20v的階段電壓降壓至10v,降壓幅度為1.5v,間隔頻率為75s;從10v的階段電壓降壓至5v,降壓幅度為1v,間隔頻率為135s;從5v的階段電壓降壓至3v階段,降壓幅度為0.5v,間隔頻率為190s;在3v的終點(diǎn)電壓進(jìn)行3min的恒壓氧化,得到間距分布為55~60nm的陽(yáng)極氧化鋁模板;
(5)清洗干燥過(guò)程:用二次蒸餾水對(duì)步驟(4)中所得間距分布為55~60nm的陽(yáng)極氧化鋁模板進(jìn)行浸泡清洗12h,后在20℃低常溫環(huán)境下干燥陽(yáng)極氧化鋁模板;
(6)配置及成膠過(guò)程:在300ml二次蒸餾水中加入硝酸鑭2.7g、硝酸鈣0.78g、硝酸錳2.85g、乙二醇10ml和檸檬酸9.5g,攪拌溶解后在80℃下進(jìn)行蒸發(fā)成膠至175ml,得到成膠溶液;
(7)浸潤(rùn)過(guò)程:將步驟(5)中所得間距分布為55~60nm的陽(yáng)極氧化鋁模板浸泡至步驟(6)成膠溶液10min,通過(guò)毛細(xì)管吸力作用得到具有一定浸潤(rùn)填充程度的模板;
(8)低壓直流擇優(yōu)電沉積生長(zhǎng)過(guò)程:以步驟(7)中得到具有一定浸潤(rùn)填充程度的模板作為陰極,以鉑電極作為陽(yáng)極,施加2v低壓直流電進(jìn)行電輸運(yùn)輔助沉積,沉積時(shí)長(zhǎng)為20min,形成間距分布為55~60nm鑭鈣錳氧納米線溶膠陣列填充的陽(yáng)極氧化鋁模板;
(9)干燥凝膠過(guò)程:對(duì)步驟(8)中所得間距分布為55~60nm鑭鈣錳氧納米線溶膠填充的陽(yáng)極氧化鋁模板進(jìn)行干燥處理得到間距分布為55~60nm鑭鈣錳氧納米線凝膠陣列填充的陽(yáng)極氧化鋁模板,干燥溫度為75℃,干燥時(shí)間為7h;
(10)燒結(jié)成相過(guò)程:對(duì)步驟(9)中所得間距分布為55~60nm鑭鈣錳氧納米線凝膠填充的陽(yáng)極氧化鋁模板進(jìn)行燒結(jié)成相處理得到間距分布為55~60nm鑭鈣錳氧納米線陣列填充的陽(yáng)極氧化鋁模板,燒結(jié)溫度為500℃,燒結(jié)時(shí)間為6h。
對(duì)該實(shí)施例制備所得間距分布為55~60nm鑭鈣錳氧納米線陣列填充的陽(yáng)極氧化鋁模板正面進(jìn)行sem掃描見(jiàn)圖4,對(duì)橫截面進(jìn)行sem掃描可見(jiàn)圖5,均可見(jiàn)納米陣列呈現(xiàn)間距分布可控結(jié)構(gòu);圖1則為還未配套降壓工藝所制得的純陽(yáng)極氧化鋁模板正面sem圖,其可見(jiàn)無(wú)間距分布結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例2:本制備鑭鈣錳氧納米線陣列的方法包括如下步驟:
(1)一次氧化過(guò)程:對(duì)鋁箔原材料進(jìn)行規(guī)格裁剪、高溫退火、丙酮酒精去脂和高氯酸混合液電化學(xué)拋光可得表面預(yù)處理的鋁箔片,以表面預(yù)處理后高光潔鏡面鋁箔片作陽(yáng)極,鉑電極作為陰極,在0.3mol/l草酸電解質(zhì)中,43v直流電壓下,進(jìn)行2h一次氧化,得到一次氧化過(guò)程模板;
(2)去氧化層過(guò)程:用質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.75%鉻酸和質(zhì)量分?jǐn)?shù)7.5%磷酸的混合酸液,在70℃下對(duì)步驟(1)中一次氧化過(guò)程模板進(jìn)行化學(xué)腐蝕脫洗2h,其中鉻酸和磷酸的體積比為
(3)二次氧化過(guò)程:以步驟(2)凹坑過(guò)程模板作陽(yáng)極,鉑電極作為陰極,在0.3mol/l草酸電解質(zhì)中,100v直流電壓下,進(jìn)行1.5h二次氧化,得到二次氧化過(guò)程模板;
(4)降壓減薄過(guò)程:在0.3mol/l草酸電解質(zhì)從100v上限電壓降壓至20v階段,降壓幅度為2.5v,間隔頻率為50s;從20v的階段電壓降壓至10v,降壓幅度為1.75v,間隔頻率為90s;從10v的階段電壓降壓至5v,降壓幅度為1.25v,間隔頻率為150s;從5v的階段電壓降壓至3v,降壓幅度為0.75v,間隔頻率為210s;在3v的終點(diǎn)電壓進(jìn)行4min的恒壓氧化,得到間距分布為70~75nm的陽(yáng)極氧化鋁模板;
(5)清洗干燥過(guò)程:用二次蒸餾水對(duì)步驟(4)中所得間距分布為70~75nm的陽(yáng)極氧化鋁模板進(jìn)行浸泡清洗18h,后在23℃低常溫環(huán)境下干燥陽(yáng)極氧化鋁模板;
(6)配置及成膠過(guò)程:在400ml二次蒸餾水中加入硝酸鑭4g、硝酸鈣1.08、硝酸錳4g、乙二醇12ml和檸檬酸12.8,攪拌溶解后在88℃下進(jìn)行蒸發(fā)成膠至150ml,得到成膠溶液;
(7)浸潤(rùn)過(guò)程:將步驟(5)中所得間距分布為70~75nm的陽(yáng)極氧化鋁模板浸泡至步驟(6)的成膠溶液20min,通過(guò)毛細(xì)管吸力作用得到具有一定浸潤(rùn)填充程度的模板;
(8)低壓直流擇優(yōu)電沉積生長(zhǎng)過(guò)程:以步驟(7)中得到具有一定浸潤(rùn)填充程度的模板作為陰極,以鉑電極作為陽(yáng)極,施加3.25v低壓直流電進(jìn)行電輸運(yùn)輔助沉積,沉積時(shí)長(zhǎng)為37.5min,形成間距分布為70~75nm鑭鈣錳氧納米線溶膠陣列填充的陽(yáng)極氧化鋁模板;
(9)干燥凝膠過(guò)程:對(duì)步驟(8)中所得間距分布為70~75nm鑭鈣錳氧納米線溶膠填充的陽(yáng)極氧化鋁模板進(jìn)行干燥處理得到間距分布為70~75nm鑭鈣錳氧納米線凝膠陣列填充的陽(yáng)極氧化鋁模板,干燥溫度為105℃,干燥時(shí)間為9h;
(10)燒結(jié)成相過(guò)程:對(duì)步驟(9)中所得間距分布為70~75nm鑭鈣錳氧納米線凝膠填充的陽(yáng)極氧化鋁模板進(jìn)行燒結(jié)成相處理得到間距分布為70~75nm鑭鈣錳氧納米線陣列填充的陽(yáng)極氧化鋁模板,燒結(jié)溫度為575℃,燒結(jié)時(shí)間為6.5h。
對(duì)該實(shí)施例制備所得間距分布70~75nm鑭鈣錳氧納米線陣列填充的陽(yáng)極氧化鋁模板正面進(jìn)行sem掃描可得圖6,可見(jiàn)納米陣列呈現(xiàn)間距分布可控結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例3:本制備鑭鈣錳氧納米線陣列的方法包括如下步驟:
(1)一次氧化過(guò)程:對(duì)鋁箔原材料進(jìn)行規(guī)格裁剪、高溫退火、丙酮酒精去脂和高氯酸混合液電化學(xué)拋光可得表面預(yù)處理的鋁箔片,以表面預(yù)處理后高光潔鏡面鋁箔片作陽(yáng)極,鉑電極作為陰極,在0.4mol/l草酸電解質(zhì)中,50v直流電壓下,進(jìn)行3h一次氧化,得到一次氧化過(guò)程模板;
(2)去氧化層過(guò)程:用質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%鉻酸和質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%磷酸的混合酸液,在80℃下對(duì)上述步驟(1)中所得一次氧化過(guò)程模板進(jìn)行化學(xué)腐蝕脫洗3h,其中鉻酸和磷酸的體積比為
(3)二次氧化過(guò)程:以步驟(2)中所得陣列有序的凹坑過(guò)程模板作陽(yáng)極,鉑電極作為陰極,在0.4mol/l草酸電解質(zhì)中,120v直流電壓下,進(jìn)行2h二次氧化,得到二次氧化過(guò)程模板;
(4)降壓減薄過(guò)程:在0.4mol/l草酸電解質(zhì)中,從120v上限電壓降壓至20v階段,采用降壓幅度為3v,間隔頻率為60s;從20v的階段電壓降壓至10v階段,采用降壓幅度為2v,間隔頻率為120s;從10v的階段電壓降壓至5v階段,采用降壓幅度為1.5v,間隔頻率為180s;從5v的階段電壓降壓至3v階段,采用降壓幅度為1v,間隔頻率為240s;在3v的終點(diǎn)電壓進(jìn)行5min的恒壓氧化,得到間距分布為80~85nm的陽(yáng)極氧化鋁模板;
(5)清洗干燥過(guò)程:用二次蒸餾水對(duì)步驟(4)中所得間距分布為80~85nm的陽(yáng)極氧化鋁模板進(jìn)行浸泡清洗24h,后在25℃低常溫環(huán)境下干燥陽(yáng)極氧化鋁模板;
(6)配置及成膠過(guò)程:在500ml二次蒸餾水中加入硝酸鑭4.75g、硝酸鈣1.4、硝酸錳4.8g、乙二醇15ml和檸檬酸15.75,攪拌溶解后在90℃下進(jìn)行蒸發(fā)成膠至200ml,得到成膠溶液;
(7)浸潤(rùn)過(guò)程:將步驟(5)中所得間距分布為80~85nm的陽(yáng)極氧化鋁模板浸泡至步驟(6)中所得已完成螯合的成膠溶液30min,通過(guò)毛細(xì)管吸力作用得到具有一定浸潤(rùn)填充程度的模板;
(8)低壓直流擇優(yōu)電沉積生長(zhǎng)過(guò)程:以步驟(7)中得到具有一定浸潤(rùn)填充程度的模板作為陰極,以高純鉑電極作為陽(yáng)極,施加5v低壓直流電進(jìn)行電輸運(yùn)輔助沉積,沉積時(shí)長(zhǎng)為60min,形成間距分布為80~85nm鑭鈣錳氧納米線溶膠陣列填充的陽(yáng)極氧化鋁模板;
(9)干燥凝膠過(guò)程:對(duì)步驟(8)中所得間距分布為80~85nm鑭鈣錳氧納米線溶膠填充的陽(yáng)極氧化鋁模板進(jìn)行干燥處理得到間距分布為80~85nm鑭鈣錳氧納米線凝膠陣列填充的陽(yáng)極氧化鋁模板,干燥溫度為140℃,干燥時(shí)間為12h;
(10)燒結(jié)成相過(guò)程:對(duì)步驟(9)中所得間距分布為80~85nm鑭鈣錳氧納米線凝膠填充的陽(yáng)極氧化鋁模板進(jìn)行燒結(jié)成相處理得到間距分布為80~85nm鑭鈣錳氧納米線陣列填充的陽(yáng)極氧化鋁模板,燒結(jié)溫度為650℃,燒結(jié)時(shí)間為8h。
對(duì)該實(shí)施例制備所得間距分布為80~85nm鑭鈣錳氧納米線陣列填充的陽(yáng)極氧化鋁模板正面進(jìn)行sem掃描可得圖7,可見(jiàn)納米陣列呈現(xiàn)間距分布可控結(jié)構(gòu)。圖2為配套降壓工藝所制得的純陽(yáng)極氧化鋁模板正面sem圖,其間距分布尺寸和所得納米陣列間距分布尺寸重合,其中灰色襯度孔洞區(qū)域?yàn)殚]合孔洞而黑色襯度區(qū)域?yàn)橥?。納米陣列是在通孔上進(jìn)行擇優(yōu)生長(zhǎng)的。圖3則為該純模板的橫截面sem圖,其分布結(jié)構(gòu)和間距尺寸也重合于上述陣列。