ايجاد و مشخصه يابي رنگ هاي تداخل نوري بواسطه اصلاح نانو مورفولوژي پوشش هاي آندايزرنگي الكتروليتي آلومينيوم

Generation and characterization of interference colors by modification of nano-morphology of aluminum anodized layer

در اين پژوهش، نانومورفولوژي فيلم اكسيد آندي شكل گرفته بر روي الياژ الومينيوم 3004 به روش آندايزينگ، در اسيد فسفريك اصلاح شد و رنگ هاي تداخل نوري توسط رنگي سازي الكتروليتي لايه اندايز اصلاح شده حاصل گرديد. بررسي مقطع متالوگرافي شده پوشش رنگي نشان داد كه عمليات اصلاح بر ضخامت لايه بي تاثير است. تغيير در نانو مورفولوژي لايه هاي اكسيدي از بعد سطحي توسط ميكروسكوپ الكتورني روبشي نشر ميداني (FESEM) مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان دادند كه فرايند مياني اصلاح در اسيد فسفريك، بعد از آندايزينگ و قبل از رنگي سازي، باعث افزايش قطر نانو حفرات مخصوصا در نزديكي لايه حايل شده و از ضخامت لايه حايل مي كاهد. در اين حالت با رسوب يكنواخت تر نانو ذرات فلزي و افزايش سطح ارتفاع توسط نانو رنگدانه هاي فلزي از جمله نانو ذرات قلع، مس و نيكل نسبت به لايه آندايز رنگي معمولي، مكانيزم رنگي شدن لايه اكسيدي نانو متخلخل از بدام انداختن نور و ايجاد رنگ هاي تيره به تداخل نور بر اساس قانون براگ و ايجاد رنگ هاي متنوع تغيير مي كند.

In this research, nano-morphology of anodic aluminum oxide on 3004 aluminum alloy was modified in the phosphoric acid to produce interference colors after electrocoloring. The thickness changes due to the modification process was evaluated by optical microscope and nano-morphological changes was examined by field-emission scanning electron microscope (FE-SEM). The results showed that the modification process has led to presence of widened nano-pores and decreased barrier layer but the thickness of the layer has remained without any changes. These two changes caused to more uniform precipitation of metal nano-pigments and changed the coloring mechanism from light trapping to light interference and produced different attractive colors based on bragg’s law.