bsuirДоклады БГУИРDoklady BGUIR1729-76482708-0382БГУИРbsuir-926Research ArticleСтатьиОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ АНОДНОГО ОКСИДА АЛЮМИНИЯ С ТРУБЧАТОЙ СТРУКТУРОЙPecularities of tubular anodic alumina formationЛазарукС. К.LazaroukS. K.serg@nano.bsuir.edu.byЦиркуновД. А.TsirkunovD. A.noemail@neicon.ruКупрееваО. В.KupreevaO. V.noemail@neicon.ruСасиновичД. А.SasinovichD. A.noemail@neicon.ruРабатуевГ. Г.RabatuevG. G.noemail@neicon.ruБелорусский государственный университет информатики и радиоэлектроникиBelarusian state university of informatics and radioelectronics20170306201908512Copyright © Лазарук С.К., Циркунов Д.А., Купреева О.В., Сасинович Д.А., Рабатуев Г.Г., 20192019Лазарук С.К., Циркунов Д.А., Купреева О.В., Сасинович Д.А., Рабатуев Г.Г.Lazarouk S.K., Tsirkunov D.A., Kupreeva O.V., Sasinovich D.A., Rabatuev G.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.bsuir.by/jour/article/view/926

Проведено исследование условий формирования пористого анодного оксида алюминия с трубчатой структурой. Показано, что самоупорядоченная трубчатая структура оксида алюминия формируется в том случае, если температура барьерного слоя превышает температуру электролита на несколько десятков градусов для вязких электролитов (вязкость более 10-2 Па·с при 20 °С) и на сто градусов и более для водных электролитов с низкой вязкостью (вязкость менее 10-2 Па·с при 20 °С). Сделано предположение, что температура барьерного слоя в процессе формирования самоупорядоченного трубчатого оксида алюминия может достигать нескольких сот градусов, что объясняет возникновение шарообразных структур в устьях пор, формируемых в результате оплавления алюминия в процессе анодирования.

The formation conditions of anodic alumina with a tubular structure have been investigated. It is shown that alumina has the self-ordered tubular structure at temperature of barrier oxide layer to be several tens of degrees more than electrolyte temperature in cases of viscous electrolytes (viscosity more than 10-2 Pa·s at 20 °C) and hundred degrees more in cases of low viscous electrolytes (viscosity less than 10-2 Pa·s at 20°C). It is assumed that temperature of the barrier layer during the formation of the self-ordered tubular alumina can reach several hundred degrees because of the presence of spherical structures in the pores mouths. These spheres are expected to be formed due to the melting of an aluminum substrate during the anodizing process.

анодный оксид алюминиятрубчатая структурасамоупорядочиваниесерная кислотаanodic aluminatubular structurebarrier layer temperaturesulfuric acidReferencesFabrication of ideally ordered nanoporous alumina films and integrated alumina nanotubule arrays by high-field anodization / S. Chu [et al.] // Adv. Mater. 2005. Vol. 17. P. 2115.Fabrication of ideally ordered nanoporous alumina films and integrated alumina nanotubule arrays by high-field anodization / S. Chu [et al.] // Adv. Mater. 2005. Vol. 17. P. 2115.Tubular alumina formed by anodization in the meniscal region / S.K. Lazarouk [et al.] // J. Appl. Phys. 2010. Vol. 107. P. 033527.Tubular alumina formed by anodization in the meniscal region / S.K. Lazarouk [et al.] // J. Appl. Phys. 2010. Vol. 107. P. 033527.Nanoporous alumina as templates for multifunctional applications / C.T. Sousa [et al.] // Citation: Appl. Phys. Rev. 2014. Vol. 1. P. 031102.Nanoporous alumina as templates for multifunctional applications / C.T. Sousa [et al.] // Citation: Appl. Phys. Rev. 2014. Vol. 1. P. 031102.Fang J., Levchenko I., Ostrikov K. / Free-standing alumina nanobottles and nanotubes pre-integrated into nanoporous alumina membranes // Sci. Technol. Adv. Mater. 2014. Vol. 15. P. 045004.Fang J., Levchenko I., Ostrikov K. / Free-standing alumina nanobottles and nanotubes pre-integrated into nanoporous alumina membranes // Sci. Technol. Adv. Mater. 2014. Vol. 15. P. 045004.Formation and microstructures of unique nanoporous AAO films fabricated by high voltage anodization / L. Yi [et al.] // J. Mater. Chem. 2011. Vol. 21. P. 9661-9666.Formation and microstructures of unique nanoporous AAO films fabricated by high voltage anodization / L. Yi [et al.] // J. Mater. Chem. 2011. Vol. 21. P. 9661-9666.Lazarouk S.K. / High field porous anodization of aluminium films with a photolithographic mask // Physics, Chemistry and Applications of Nanostructures. 2013. P. 355.Lazarouk S.K. / High field porous anodization of aluminium films with a photolithographic mask // Physics, Chemistry and Applications of Nanostructures. 2013. P. 355.Lee K., Tang Y., Ouyang M. / Self-ordered, controlled structure nanoporous membranes using constant current anodization // Nano Lett. 2008. Vol. 8(12). P. 4624.Lee K., Tang Y., Ouyang M. / Self-ordered, controlled structure nanoporous membranes using constant current anodization // Nano Lett. 2008. Vol. 8(12). P. 4624.Tsirkunov D.A., Alvarado F., Rabatuev G.G. / Heat transfer coefficient from the anodic aluminum oxide to the electrolyte during anodization process // Phys., Chem. and Appl. of Nanostructures. 2017. P. 386.Tsirkunov D.A., Alvarado F., Rabatuev G.G. / Heat transfer coefficient from the anodic aluminum oxide to the electrolyte during anodization process // Phys., Chem. and Appl. of Nanostructures. 2017. P. 386.Исследование джоулева разогрева оксида алюминия в процессе электрохимического анодирования / С.К. Лазарук [и др.] // Докл. БГУИР. 2016. № 6 (100). С. 5-11.Исследование джоулева разогрева оксида алюминия в процессе электрохимического анодирования / С.К. Лазарук [и др.] // Докл. БГУИР. 2016. № 6 (100). С. 5-11.Effect of continuous magnetic field on the growth mechanism of nanoporous anodic alumina films on different substrates / I.A. Vrublevsky [et al.] // J. Solid State Electrochem. Vol. 20. 2016. Р. 2765.Effect of continuous magnetic field on the growth mechanism of nanoporous anodic alumina films on different substrates / I.A. Vrublevsky [et al.] // J. Solid State Electrochem. Vol. 20. 2016. Р. 2765.Katsuba P., Yakimchuk A., Leshok A. / Joule heating of alumina barrier layer during anodization of aluminum // Phys., Chem. and Appl. of Nanostructures. 2013. P. 184-187.Katsuba P., Yakimchuk A., Leshok A. / Joule heating of alumina barrier layer during anodization of aluminum // Phys., Chem. and Appl. of Nanostructures. 2013. P. 184-187.Влияние локальной напряженности электрического поля на формирование упорядоченной структуры пористого анодного оксида алюминия/ С.К. Лазарук [и др.] // Журнал технической физики. 2015. № 85(9). С. 86-90.Влияние локальной напряженности электрического поля на формирование упорядоченной структуры пористого анодного оксида алюминия/ С.К. Лазарук [и др.] // Журнал технической физики. 2015. № 85(9). С. 86-90.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.