傳統陽極氧化鋁(Anodic aluminum oxide AAO)多採用高純度鋁(>99 99%)在低溫(0~10°C)進行陽極氧化,其製程時間長、高成本且應用限制較多,本研究探討1050鋁合金在室溫進行一階段陽極氧化的可行性,並結合複合脈衝陽極氧化(Hybrid pulse anodization HPA)技術,以一階段硬陽(Hard anodization HA)方式達到快速、低成本、高效率的陽極氧化鋁製備。 傳統的陽極氧化鋁薄膜分離方法多有汙染、製程複雜、薄膜不完整或無法重複撥離的缺點,我們開發在軟陽、硬陽情況下製備的AAO分別以直流電壓法與脈衝電壓進行薄膜分離,透過參數改良使原本無法取得完整AAO薄膜的電壓分離法得以改善,同時研究AAO薄膜分離後的鋁基板粗糙度及缺陷問題,研發三階段電化學拋光方法使基板粗糙度降低並減少缺陷,以達到使用鋁合金在相同基板上重複進行薄膜分離,理論方面提出電流集中熱溶解與應力等薄膜分離機制,達到在鋁合金成長一階段AAO且可以快速、高效率的在軟陽、硬陽情形下重複撥離完整AAO薄膜的製程改善。 此外傳統AAO濕度感測器多有訊號強度低和反應時間長的問題,因此在AAO感測器方面也提出以大面積低電位的AAO進行優化,可以達到高訊號強度、高響應與低反應時間的AAO電容式濕度感測器,並藉由理論公式推導提出AAO多項幾何結構對於感測器性能的影響。另一方面提出創新的液體感測器與氣體感測器,對於多種物質進行感測,增進並優化AAO感測器的多種運用。
Membrane multi-detachment method and environmental sensor application of anodic aluminum oxide
晉安, 古. (Author). 2020
學生論文: Doctoral Thesis