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不锈钢表面纳米多孔阳极氧化膜作为纳米功能材料主要应用于生物医疗、电子设备、家居装饰等领域。国内外对铝和钛基体表面纳米多孔阳极氧化膜的研究已经相对成熟,但是铝基体较软,导致其应用受限;钛价格相对昂贵;不锈钢既能保证力学性能又经济实惠,所以有较大的应用前景。目前,关于阳极氧化法的制备工艺和纳米多孔膜的成形机理大都是以铝或钛为基础提出的,而专门针对不锈钢表面纳米多孔阳极氧化膜的理论研究相对较少,也不够系统。本文采用阳极氧化法在三种不同种类不锈钢表面制备了不同结构的纳米多孔膜,通过扫描电子显微镜、X射线光电子能谱及电流时间关系曲线对纳米多孔膜进行分析,讨论了阳极氧化参数(氧化电压、氧化时间、氧化温度、电解液种类及浓度)对纳米多孔膜形貌结构的影响,进而对纳米多孔膜的成形机理进行了研究。结果如下:904L超级奥氏体不锈钢在含10vol%高氯酸的乙二醇电解液中阳极氧化,所得纳米多孔膜的平均孔径随着氧化电压的升高而增大,当电压高过40V时,孔径继续增大,但纳米多孔膜的规则有序性遭到破坏。开始阶段,随着氧化时间的延长纳米多孔膜越来越规则有序,平均孔径也随之增大,600s后继续延长氧化时间纳米多孔膜的形貌几乎不再改变。高温不利于形成规则有序的纳米多孔膜,本实验中的最佳氧化温度为4℃。在PH值为1的高氯酸强酸电解液中,制备出的是膜厚较薄的小凹坑结构纳米多孔膜,且小范围的改变电解液浓度对纳米多孔膜形貌作用甚小,膜的主要成分是Cr2O3,含Cr越多的不锈钢越容易在高电压下发生过钝溶解。在PH值为5-6的弱酸氟化铵电解液中,制备出的是膜层较厚的纳米管结构多孔膜,氧化膜对此电解液浓度较敏感,此膜易脆且易溶于蒸馏水,膜的主要成分是铁和氟的化合物。纳米多孔膜的生长由氧化生成和酸性溶解两部分组成,所以在PH值较高的弱酸电解液中更容易形成较厚的纳米多孔膜。