Original title: Příprava samoorganizovaných nanostrukturovaných oxidických vrstev
Translated title: Self-organized nanostructured oxide layers
Authors: Šťastná, Eva ; Pouchlý, Václav (referee) ; Jan, Vít (advisor)
Document type: Bachelor's theses
Year: 2014
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Na vzorcích čistého hliníku (99,95 Goodfellow) byly provedeny experimenty pro ověření různých anodizačních technik. Jako elektrolyt byl použit roztok kyseliny šťavelové, anodizační napětí dosahovalo hodnot od 20 V do 60 V, přičemž po celou dobu anodizace byl měřen průběh proudu. Prostřednictvím FEG – SEM byl popsán vliv přípravy hliníkového substrátu, délky anodizace a anodizačního napětí na parametry připravené struktury. Připravené oxidické vrstvy se vyznačovaly rovnoměrně uspořádanými 20 – 30 nm v závislosti na velikosti anodizačního napětí. Metodou postupného snižování pórů bylo dosaženo struktury s póry o průměru 10 nm. Aplikací následného chemického a elektrochemického leptání oxidické vrstvy bylo dosaženo rozšíření pórů na 80 nm při zachování pravidelně uspořádané struktury. Byly také zjišťovány možnosti elektrodepozice kovů do pórů připravené struktury bez nutnosti odleptat oxidickou membránu od hliníkového substrátu. Byly vyzkoušeny možnosti elektrodepozice za použití stejnosměrného, pulsního i symetrického a nesymetrického proudu. Výsledná struktura výrazně závisela na předchozí úpravě oxidické membrány. Jestliže byla na porézní vrstvu aplikována metoda ztenčování bariérové vrstvy snižováním napětí a následné chemické leptání, byly připraveny dlouhé nanodráty vyplňující většinu membrány. Nanášením kovu nesymetrickým střídavým proudem do matrice připravené metodou postupného snižování napětí byly připraveny velmi krátké nanodráty vyplňující většinu oxidické vrstvy. Series of anodization experiments was conducted on pure aluminium (99,95 Goodfellow) substrates with the aim to map the possibilities and evaluate available techniques. Oxalic acid electrolyte was used for anodization at different voltage levels ranging from 20 to 60V, while current was always measured continuously during the experiment. The influence of substrate surface treatment, time and grain size of the substrate was documented for as anodized oxide structures using FEG-SEM. Well aligned and evenly distributed pores of the diameters ranging 20- 35 nm were achieved. Extremely fine pores down to 10 nm were achieved using the step-down technique governed by current limitation. Further post-anodizing treatment was evaluated – pore widening by chemical and electrochemical etching, which resulted in pores 80nm wide. The feasibility of electrodeposition of metallic wires directly into the AAO structure without substrate removal was evaluated. DC, AC symmetric and non-symmetric voltage setups were used. The deposition experiments results varied strongly depending on the post anodization treatment. For combination of pore-widening after anodizing with step-down stage, the deposition of copper nanowires was achieved. For simple step-down procedure, creation of very fine copper particles was realized using non-symmetric AC deposition. Further experiments and feasibility of metals electrodeposition in the AAO pores without substrate removal is discussed.
Keywords: AAO; Anodic alumina; anodization; electrodeposition; nanowires; AAO; anodizace; anodizovaný oxid hlinitý; elektrodepozice; nanodráty

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/32792

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-543339


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Bachelor's theses