JP2011500969A - アルミニウム基板から規則性多孔質構造を製造する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
− 規則性多孔質構造の少なくとも1つの厚さを得ることを可能にするために十分な時間で平滑なアルミニウム基板に対して陽極酸化処理を実行することと、
− 次に、陽極酸化によって形成された前記外側表面層であって、そこから延びる外側表面層の厚さの一部分を機械加工によって取り除き、それにより、規則性多孔質構造のゼロではない厚さを保ちつつ、この規則性多孔質構造が残留層のない外側表面を形成することとを特徴とする方法に関する。
片1の前処理を実行し、その陽極酸化24のために準備する。この前処理18は、規則性多孔質構造7の厚さが得られ易くすることを目的とする。それは、一方で、水溶液での片1の湿潤性を増加させ、かつ他方で片1の表面の既存の傷を削減または除去することを可能にする。前処理18は、片1と陽極酸化溶液24との間に一様な接触を確立することに寄与する。片1の構造の傷を除去することによって、外面2が平滑で測定表面粗度が特に5nm未満である基板を得る。片1のこの前処理18は、一連の4つの処理19、20、21、22を含む。
片1は、片1が陽極を構成する、単一の陽極酸化24を受ける。単一の陽極酸化24とは、多孔質構造の中間の化学または電気化学処理ステップのない、単一の陽極酸化ステップか、連続陽極酸化ステップを含む処理を意味する。陽極酸化条件は、好ましくは例えば、Lee W.,Ji,R.,Gosele,U.およびNielsch K.,(2006),Nature Mat.,5;9,741−747「Fast fabrication of long−range ordered porous alumina membranes by hard anodization」という文献に記載されたような「硬質陽極酸化」タイプである。
本発明によれば、非規則性多孔質層11は、次に規則性多孔質構造7の少なくとも1つの厚さが現れるように、陽極構造35から除去される。
図1cに図示された片15では、外側表面16に、六角形の網目状に、すなわち「ハニカム」形態に組成された環状横断面を有する管状孔8を均一に分布している。孔8は、環状横断面を有し、例えば、約250nmの直径を有する。
Claims (16)
- アルミニウム基板(1)の陽極酸化(24)により、多孔質構造(7)を含む外側表面層(3)を生成する多孔質構造(15、33、34)の製造方法であって、
− 規則性多孔質構造(7)の少なくとも1つの厚さを得ることを可能にするために十分な時間で平滑なアルミニウム基板(1)に対して陽極酸化処理(24)を行うことと、
− 次に、前記陽極酸化(24)によって形成された前記外側表面層(3)であって、そこから延びる前記外側表面層(3)の厚さの一部分を機械加工によって取り除き、それにより、規則性多孔質構造(7)のゼロではない少なくとも1つの厚さを保ちつつ、前記規則性多孔質構造(7)が残留層のない外側表面(16)を形成することとを特徴とする方法。 - 前記厚さの一部分は、機械的な研磨(25)により取り除かれることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 研磨懸濁液と呼ばれる水相中の粉末の懸濁液を含浸した布片(13)を用いて機械的な研磨(25)が実行され、前記粉末は研磨用鉱物の群から選択された少なくとも1の鉱物を含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 複数の連続的な研磨ステップにより機械的な研磨(25)が実行され、前記連続的な研磨ステップそれぞれは、研磨懸濁液によって実行され、研磨の連続的なステップそれぞれの研磨懸濁液は、ステップ毎に減少した粒度を有するように選択されることを特徴とする請求項2または3に記載の方法。
- 研磨懸濁液を含浸した布片を用いて複数の連続的な研磨ステップの各研磨ステップが実行され、前記布片は、振動支持体および回転支持体から形成される群から選択される剛性支持体の表面に適用されることを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 平均粒度が0.8μm〜1.5μm、特に約1μmであるダイヤモンド懸濁液を含浸したフェルト片を用いた第1の研磨ステップ、次に平均粒度が0.2μm〜0.4μm、特に約0.25μmであるダイヤモンド懸濁液を含浸したフェルト片を用いた第2の研磨ステップによって機械的な研磨(25)が実行されることを特徴とする請求項2から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記外側表面層(3)の厚さの一部分が取り除かれ、前記外側表面層(3)の厚さの一部分の厚さが、15μm〜25μm、特に約17μm〜20μmであることを特徴とする請求項1から6のいずれかに一項記載の方法。
- 25μm〜300μm、特に100μm〜200μmの厚さを有する外側表面層(3)を得るために適切な時間で平滑なアルミニウム基板(1)に対して陽極酸化処理(24)が行われることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
- 平滑なアルミニウム基板(1)に対して単一の陽極酸化処理(24)が実行され、前記処理が、1時間〜12時間、特に約4時間の期間を有することを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
- 陽極酸化(24)によって形成された規則性多孔質構造(7)の厚さが、1μm〜150μmとなるための適切な期間、平滑なアルミニウム基板(1)に対して単一の陽極酸化処理(24)が実行されることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
- オキソ酸水溶液、特に硫酸、硫酸とホウ酸の混合物、シュウ酸、リン酸、マロン酸、酒石酸およびクエン酸の水溶液から形成される群から選択される電解質水溶液中で陽極酸化(24)が実行されることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
- 孔が10nm〜500nm、特に100nm〜200nmの直径である規則性多孔質構造を提供するように組成が構成される電解質水溶液中で陽極酸化(24)が実行されることを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。
- −2℃〜+2℃、特に約−1.5℃の温度で陽極酸化(24)が実行されることを特徴とする請求項1から12のいずれか一項に記載の方法。
- 19V〜240V、特に125V〜195Vの電圧下で電解質としてリン酸を含む水溶液とともに陽極酸化(24)が実行されることを特徴とする請求項1から13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記厚さの一部分を取り除いた直後に、非酸化アルミニウム基板(4)と前記外側表面層の非多孔質の厚さの一部分(5)とを除去して、規則性多孔質構造(7)のみを残すことを特徴とする請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。
- 次に、前記多孔質構造(7)の化学処理を実行して前記規則性多孔質構造(7)の孔の直径を増大させることを特徴とする請求項1から15のいずれか一項に記載の方法。
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