胡 楠,傅劲裕.钛基体晶粒细化对阳极氧化 TiO2 纳米管阵列层的 影响[J].集成技术,2018,7(1):34-42
钛基体晶粒细化对阳极氧化 TiO2 纳米管阵列层的 影响
Influence of Grain Refinement of Ti Substrates on TiO2 Nanotube ArraysFabricated Through Anodization
投稿时间: 2017-10-11  最后修改时间: 2017-12-06
DOI:
中文关键词:  阳极氧化;二氧化钛纳米管阵列;高压扭转;超细晶钛
英文关键词:anodization; TiO2 nanotubes; high pressure torsion; ultra-fine-grained titanium
基金项目:深圳市海外高层次人才孔雀团队项目(KQTD2016030111500545);中国博士后科学基金会与中国科学院联合资助优秀博士后项目 (2017LH039)
作者单位
胡 楠 深圳市中科摩方科技有限公司 深圳 518114 中国科学院深圳先进技术研究院 深圳 518055 
傅劲裕 深圳市中科摩方科技有限公司 深圳 518114 
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中文摘要:
      为更加精确地控制阳极氧化制备二氧化钛纳米管(Titanium Dioxide Nanotubes,TNT)阵列层 的尺寸,采用高压扭转加工(10 转),使粗晶粒钛(13 μm)转变为超细晶粒钛(135 nm),再采用两步阳极氧化法(30 V 直流电,时间 16 h、6 h)在两种钛试样上制备二氧化钛纳米管阵列层。金相、透射电镜、扫描电镜观察和接触角测试结果表明,高压扭转加工造成的晶粒细化使 TNT 阵列层更厚、管径更均匀,也改变了 TNT 阵列层的形貌,使接触角增大。该实验还探讨了两步氧化法提高 TNT 阵列层质量和晶粒细化影响 TNT 阵列层结构和润湿性的机理。
英文摘要:
      To more accurately control the morphologies of self-assembled layers of titanium dioxide nanotubes (TNT), 10 turns of high pressure torsion (HPT) was applied to pure titanium to refine the grain size from 13 μm to 135 nm and then two-step electrochemical anodization (30 V, DC, 16 and 6 h) was used to produce TNT layers on these two substrates. Optical microscopy, transmission electron microscopy, scanning electron microscopy and wettability testing showed that grain refinement induced by HPT processing leads to thicker TNT layers with more homogeneous diameters, changed surface morphology and increased aqueous contact angle. The reason why two-step anodization increased the quality of anodized TNT layers and the underlying mechanism for how refined grain size influenced the morphologies and wettability of TNT layers were discussed.
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