碳钢阳极氧化制备氧化铁纳米管阵列薄膜及其形成机理

采用阳极氧化法在含氟的乙二醇溶液中以低碳钢为基体制备出高度有序排列的纳米管阵列结构氧化铁薄膜,并采用SEM分析制备工艺参数对薄膜形貌和尺寸的影响;采用XRD和XPS对热处理前后薄膜表征。结果表明阳极氧化电压和氟离子浓度是影响薄膜形貌和纳米管尺寸最重要因素,在30~60 V阳极氧化电压和0.03~0.1 mol/L NH4F范围内可以制备出管状结构的薄膜,且随阳极氧化电压升高,管径增加;随氟离子含量提高,管径增加。温度只是影响管状结构生长速度。经过500 ℃氩气气氛热处理后非晶态薄膜转化为主要由赤铁矿和少量磁铁矿构成的晶态薄膜。最后提出了纳米管形成机理