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钛表面阳极氧化TiO2纳米管的表征及力学性能( Characterization and mechanical properties of TiO2 nanotubes formed on titanium by anodic oxidation )
S Durdu G Cihan E Yalcin A Altinkok
采用阳极氧化(AO)技术，在20V、40V、60V、80V和100V等不同电压作用1h后，在cp-Ti表面形成了有序的TiO2纳米管阵列表面。然后，为了提高表面的结晶度，对所有表面在450 C下热处理1 h而不改变表面的形貌。利用SEM、EDX、XRD、FT-IR、AFM、接触角测量装置和纳米压痕测试仪分别对其表面和截面形貌、元素结构、相组成、官能团、粗糙度和厚度、润湿性和力学结果进行了研究。热处理后AO表面主要有锐钛矿相和金红石相TiO2相，而热处理前AO表面仅有Ti相。所有的纳米管结构以及Ti和O元素均均匀分布在整个表面。管结构的粗糙度和厚度通常随着电压值的增加而增加，并进行测量。测得其粗糙度和厚度值分别为10.67-111.97nm和0.21-1.92m。TiO2纳米管表面相对于普通Ti表面表现出疏水行为。此外，由于纳米管结构的相结构、均匀性和致密性，在最小电压下制备的镀层的硬度和弹性模量比在较高电压下制备的镀层和在Berkovich压头下制备的镀层有很大的提高。
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