لایه نشانی آلومینیوم با استفاده از رسوب دهی الکتروشیمیایی از طریق مایع یونی برای ساخت نانوالگو

هدف از این تحقیق، بررسی روش رسوب دهی الکتروشیمیایی برای ایجاد پوشش آلومینیوم بر روی قطعات فلزی جهت اکسایش آندی آن ها و ساخت ساختار های آندی متخلخل است. در این تحقیق به بررسی ساختارهای به وجود آمده در رسوبات آلومینیوم جهت اکسایش آندی آن ها، پرداخته شد. ابتدا با رسوب دهی الکتروشیمیایی آلومینیوم از الکترولیت حاوی آلومینیوم کلرید بر پایه ی مایع یونی 1- بوتیل- 3- متیل ایمیدازولیوم کلراید ([bmim]cl)در ولتاژهای v 1 تا v 5/1، دماهای 0c 50 تا 0c 110، و نسبت غلظت های 1 : 25/1 تا 1 : 2، پوشش های آلومینیومی حاصل شدند. با تغییر در پتانسیل اعمالی و به تبع آن پتانسیل اضافی، و بررسی اثر ماسک نمودن یک طرف سطح زیرلایه ی کاتدی، ریزساختارهای متفاوتی بدست آمدند. بعد از آن، به مدد روش های ولتامتری چرخه ای، توزین نمونه ها، میکروسکوپی نوری، میکروسکوپی الکترونی و پراش اشعه ی ایکس، به ترتیب برآوردی از ضریب نفوذ گونه های فعال و برگشت پذیری واکنش، بازده جریان کاتدی، ضخامت پوشش ها و مورفولوژی های بدست آمده، حاصل شد. سپس، بعد از آماده سازی و بهینه سازی(غیر دندریتی بودن) پوشش الکترولیتی آلومینیوم، عملیات اکسایش آندی در شرایط جریان ثابت، در دانسیته ی جریان آندی ma/cm2 10 تا ma/cm2 30 و در دماهای 0c 2 و 0c 10، انجام شد. بررسی مشخصه های پراش اشعه ی ایکس و آنالیز طیف سنجی انرژی در میکروسکوپ الکترونی روبشی(edx) پوشش آلومینیومی، حاکی از خلوص بالای پوشش بود. همچنین تصاویر میکروسکوپی حاکی از ساختارهای دندریتی(با طول تا چندین میلی متر) و در مقابل آن ساختارهای دانه ای با اندازه ی دانه ی متوسط حدود چندین میکرومتر تا ضخامت های بیش از mµ30، بودند. ساختارهای حاصله، پس از اکسایش آندی پوشش دندریتی، نشانگر عدم ایجاد الگوی متخلخل خود نظم یافته، است. ولی مشخصه یابی اکسایش آندی پوشش بهینه ی دانه ای، به روش میکروسکوپ گسیل میدانی و میکروسکوپ نیروی اتمی، حاکی از ساختار متخلخل آندی با اندازه ی حفرات حدود nm140 تا nm 500، با فاصله ی بین حفره ای به طور میانگین nm 400 و نشان دهنده ی هگزاگونالیتی ساختار، بود. همچنین با کنترل ویژه ی جریان اعمالی حین اکسایش آندی، ساختارهای نوین حفره در حفره ی حاوی حفرات بزرگ با قطر میانگین mµ 1 و حفرات کوچک با قطر میانگین nm 150، بدست آمدند. و بعد از آن، جهت شناسایی رژیم ها و محاسبات سینتیکی اکسایش آندی، نمودارهای تغییرات ولتاژ در حین فرآیند، بر حسب زمان، ترسیم گردیدند.