The application of the theory of self-organization in the analysis of ordering processes in the formation of the anodic oxide on aluminum

Abstract

Воронежский государственный университет, Университетская пл. 1, 394006, Воронеж, Россия Проведен анализ процессов упорядочения при формировании анодных оксидов на алюминии на основе теории са-моорганизации. Пористый анодный оксид алюминия рассматривается как открытая система, значительно удаленная от термодинамического равновесия. Доказано, что автоциркуляция раствора электролита в процессе анодирования имеет конвективную природу. Сделан вывод, что при образовании структур в анодном оксиде наблюдается наличие ячеек Бенара. Показано, что повышение напряжения от докритического значения до сверхкритического изменяет устойчивость системы и порождает направленно протекающий макроскопический процесс приближения к стацио-нарному состоянию. Происходит смена характера роста в критической точке при превышении порогового значения.Ключевые слова: анодный оксид алюминия, кинетика роста, точка бифуркации, ячейка БенараThe application of the theory of self-organization in the analysis of ordering processes in the formation of the anodic oxide on aluminum E. S. MarkaryanVoronezh State University, 1 Universitetskaya pl., 394006, Voronezh, RussiaThe processes of ordering the formation of anodic oxide on aluminum based on the theory of self-organization. Porous anodic alumina is considered as an open system, far away from the thermodynamic equilibrium. Proved that avtotsirkulyatsiya electrolyte solution in the anodizing process is convective nature. Concluded that the formation of structures in the presence of anodic observed Benard cells. Shown to increase the voltage from subcritical to supercritical values alters stability of the system and generates directionally flowing macroscopic process of approaching a steady state. There is a change of growth patterns at the critical point when the threshold is exceeded.Keywords: anodic aluminum oxide growth kinetics, the point of bifurcation, Benard cell ВведениеВ последние десятилетия исследования анодных окси-дов занимают одно из центральных мест в физике. Это обусловлено возрастающей практической значимостью данных материалов. Однако, интерпретация процессов, происходящих как при формировании, так и при даль-нейшей эволюции этих сред, базируется на накоплении экспериментальных данных. В большинстве случаев лишь на их основе делаются попытки создания физиче-ских моделей для объяснения этих результатов. Но ра-стущее разнообразие материалов этого класса приводит к необходимости искать общий подход при изучении процессов их роста и взаимосвязи между химическим составом, их структурой и свойствами. Несмотря на важность изучения процессов образо-вания систем ряд фундаментальных вопросов этих про-блем остается до сих пор нерешенным. Пока нет строгого ответа на такие принципиальные вопросы, как меха-низм структурообразования новой фазы и рост пленок.Это объясняется, с одной стороны, многостадийно-стью и многофакторностью рассматриваемых явлений, а с другой -тем, что при изучении этих явлений ак-центируется определенный аспект проблемы в соответ-ствии с конкретными целями и не ставится при эт...