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利用结构色开发新型绿色环保的防伪材料,越来越引起人们的兴趣。尤其是以电化学方法制备的氧化铝模板为基础开发新的多功能防伪材料,由于其制备方法简单、价格低廉,受到了人们的关注,而逐步成为研究热点。为此本文利用一次阳极氧化法结合电化学法在多孔氧化铝(PAA)模板中沉积了磁性金属,制得的样品利用SEM、XRD、UV-VIS以及数码相机等对样品进行详细分析和研究,得到了以下结果: 1.采用一次阳极氧化法,分别在室温下磷酸和5℃硫酸电解液分别制备了一系列PAA/Al模板,在可见光范围内出现了结构色。室温条件下在磷酸电解液中一次氧化法制备的PAA/Al薄膜的颜色饱和度高于硫酸一次氧化法制备的PAA/Al薄膜,磷酸PAA/Al薄膜为类有序结构,可见光散射增加,从而提高了PAA/Al薄膜的颜色饱和度。此外,发现硫酸一次氧化法比磷酸一次氧化法制备模板的阻挡层更薄,更容易导电。 2.以磷酸一次氧化制备的PAA薄膜为模板,采用交流电沉积得到了磁性和结构色均很优异的Fe/PAA纳米复合薄膜。紫外可见反射光谱测试结果显示与观测到的薄膜颜色是一致的。根据Bragg-Snell方程计算的波长理论值和实验值符合得很好,室温磁性测试结果表明Fe/PAA复合薄膜没有明显的磁各向异性,对比实验结果发现其磁化机制符合球链模型的扇形机制。 3.以磷酸一次氧化制备法的PAA薄膜为模板制备的Ni复合薄膜的结构色随PAA膜厚而变化。紫外可见反射光谱测试结果显示与观测到的薄膜颜色是一致的。室温磁性测试结果表明Ni/PAA复合薄膜没有明显的磁各向异性,这是由于沉积Ni纳米线的磁晶各向异性、形状各向异性沿纳米线方向,而应力各向异性垂直于纳米线方向,三者在外场下相互竞争,导致样品的磁矩呈扇形分布,对比实验结果发现其磁化机制符合球链模型的扇形机制。 4.在硫酸一次氧化的铝片上采用交流电沉积Fe,SEM测试结果显示Fe沉积在PAA膜面上,呈网状分布。紫外可见反射光谱测试结果显示,可见光范围内观测到的最大反射率波长与自然光下眼睛观察到的薄膜颜色对应的波长是一致的。室温磁性测试结果表明硫酸Fe/PAA复合薄膜的易磁化轴垂直于膜面方向,矫顽力高达2400Oe。硫酸一次氧化法制备的Fe复合薄膜磁化机制符合一致转动模型。 5.在硫酸一次氧化的铝片上采用交流电沉积Ni,SEM测试结果显示Ni呈网状分布在PAA模板表面。紫外可见反射光谱测试结果显示,可见光范围内观测到的最大反射率波长与自然光下眼睛观察到的薄膜颜色是一致的。室温磁性测试结果表明硫酸Ni/PAA复合薄膜的易磁化轴垂直于膜面方向,矫顽力高达940Oe。硫酸一次氧化法制备的Ni复合薄膜磁化机制符合一致转动模型。 6.在PAA/Al模板上采用有机物绘制图案,然后进行交流电沉积,得到清晰精美的图案。这种即具有结构色又具有磁存贮特性的复合薄膜有利于提高防伪技术的安全。