《金屬電沉積陽極氧化鋁光子晶體對鋁的著色研究》是依託華南理工大學，由胡星擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：金屬電沉積陽極氧化鋁光子晶體對鋁的著色研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：胡星
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
陽極氧化鋁著色在鋁工業中具有重要地位，本項目旨在突破傳統電解著色法的限制，給鋁表面著上光子晶體的結構色，並對結構色有效調控。本項目通過周期性陽極氧化電壓和電流函式對光子晶體相關微結構參數進行調控，並研究微結構與光譜的關係；通過電化學沉積在光子晶體孔洞底部沉積納米金屬層，並研究沉積物的吸收與散射特性對光子晶體光譜的影響；研究不同入射角和反射角下的反射光譜，系統研究光子晶體微結構-光譜-色彩的整體關係，探索調控鋁材著色的有效途徑，並建立模型。本項目將揭示氧化鋁光子晶體的特殊色彩行為及其微結構特徵，為新型鋁材著色法的實用化奠定基礎，同時豐富光子晶體色彩學理論，並大力推動陽極氧化鋁光子晶體的光學器件的開發。
結題摘要
陽極氧化鋁著色在鋁工業中具有重要地位，本研究旨在突破傳統電解著色法的限制，給鋁表面著上光子晶體的結構色，並拓展陽極氧化鋁光子晶體的相關套用。本研究通過提出動態電壓下陽極氧化鋁的分枝生長的幾何空間分布模型和競爭生長模型，獲得了形貌可控、有序的分枝管道結構；分別利用不同電壓函式和電流函式調控微結構，獲得了光譜可控的光子晶體；通過電化學沉積在光子晶體孔洞底部沉積納米金屬層，有效調控納米金屬層對光的吸收，成功獲得金屬鋁的近零反射，從而獲得顏色從紫到紅，色彩大範圍可調的著色鋁；進一步提出模型設計電流和電壓函式調節層間光程差和層間孔隙率，實現了無電沉積的著色鋁及鋁合金材料；探索了光子晶體陽極氧化鋁分別在隱身材料、防偽材料、感測器材料及儲能材料上的套用，其中復型三維連通陽極氧化鋁光子晶體將在超級電容電極材料有重要套用。本研究成功實現了光子晶體的對鋁著色，突破了傳統陽極氧化鋁材著色的弊病，豐富了光子晶體色彩學理論，並為陽極氧化鋁光子晶體其他功能化的探索開闢了新的途徑。
