najoNanosystems: Physics, Chemistry, MathematicsНаносистемы: физика, химия, математика2220-80542305-7971Университет ИТМОnajo-1438Research ArticleСтатьиThermal properties of anodic alumina membranesТермические свойства мембран анодного оксида алюминияРосляковИ. В.RoslyakovI. V.

Факультет наук о материалах, Химический факультет

Москва

Department of Materials Science, Chemistry department

Moscow

ilya.roslyakov@gmail.comНапольскийК. С.NapolskiiK. S.

Факультет наук о материалах, Химический факультет

Москва

Department of Materials Science, Chemistry department

Moscow

ЕвдокимовП. В.EvdokimovP. V.

Факультет наук о материалах

Москва

Department of Materials Science

Moscow

НапольскийФ. С.NapolskiyF. S.

Факультет наук о материалах

Москва

Department of Materials Science

Moscow

ДунаевА. В.DunaevA. V.

Химический факультет

Москва

Chemistry department

Moscow

ЕлисеевА. А.EliseevA. A.

Факультет наук о материалах

Москва

Department of Materials Science

Moscow

ЛукашинА. В.LukashinA. V.

Факультет наук о материалах

Москва

Department of Materials Science

Moscow

ТретьяковЮ. Д.TretyakovYu. D.

Факультет наук о материалах, Химический факультет

Москва

Department of Materials Science, Chemistry department

Moscow

Московский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваM.V. Lomonosov Moscow State University20130109202541120129Copyright © Roslyakov I.V., Napolskii K.S., Evdokimov P.V., Napolskiy F.S., Dunaev A.V., Eliseev A.A., Lukashin A.V., Tretyakov Y.D., 20252025Росляков И.В., Напольский К.С., Евдокимов П.В., Напольский Ф.С., Дунаев А.В., Елисеев А.А., Лукашин А.В., Третьяков Ю.Д.Roslyakov I.V., Napolskii K.S., Evdokimov P.V., Napolskiy F.S., Dunaev A.V., Eliseev A.A., Lukashin A.V., Tretyakov Y.D.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://nanojournal.ifmo.ru/jour/article/view/1438

Here, the detailed study of thermal stability, evolution of morphology and of crystal structure of anodic alumina membranes in temperature range up to 1400˚С is reported. Thermal properties of anodic aluminum oxide, e.g. thermal expansion, heat capacity and thermal conductivity, are determined experimentally. According to obtained results, anodic alumina membranes are promising for creation of hi-tech devices operating at high temperatures

В работе проанализирована термическая стабильность мембран анодного оксида алюминия, эволюция их морфологии и кристаллической структуры в интервале температур вплоть до 1400˚С. Экспериментально установлены термические характеристики материала, в частности определены коэффициент теплового расширения, значения теплоемкости и теплопроводности. Полученные результаты демонстрируют потенциальную возможность использования анодного оксида алюминия для создания высокотехнологичных устройств, работающих при повышенных температурах

анодный оксид алюминиятермические свойстватермическая стабильностькоэффициент теплового расширениятеплоемкостьтеплопроводностьanodic aluminathermal propertiesthermal stabilitythermal expansionheat capacitythermal conductivityРабота выполнена с использованием оборудования, приобретённого за счет средств Программы развития Московского университета, при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (государственный контракт № 16.513.11.3011) и Российского фонда фундаментальных исследований (гранты № 12-03-00795-а, 11-03- 00627-а и 10-03-01014-а). И. В. Росляков благодарит компанию «ОПТЭК» за финансовую поддержку при выполнении данной работыReferencesBengoughand G.D. and Stuart J.M. Improved process of protecting surfaces of aluminium or aluminium alloys. British patent 223994, 1923.Bengoughand G.D. and Stuart J.M. Improved process of protecting surfaces of aluminium or aluminium alloys. British patent 223994, 1923.Masuda H. and Fukuda K. Ordered metal nanohole arrays made by a two-step replication of honeycomb structures of anodic alumina // Science. — 1995. — V. 268. — P. 1466.Masuda H. and Fukuda K. Ordered metal nanohole arrays made by a two-step replication of honeycomb structures of anodic alumina // Science. — 1995. — V. 268. — P. 1466.Nielsch K., Choi J., Schwirn, K. et al. Self-ordering regimes of porous alumina: The 10% porosity rule // Nano Letters. — 2002. — V. 2. — P. 677Nielsch K., Choi J., Schwirn, K. et al. Self-ordering regimes of porous alumina: The 10% porosity rule // Nano Letters. — 2002. — V. 2. — P. 677Lee W., Ji R., Gosele U. et al. Fast fabrication of long-range ordered porous alumina membranes by hard anodization // Nature Materials. — 2006. — V. 5. — P. 741.Lee W., Ji R., Gosele U. et al. Fast fabrication of long-range ordered porous alumina membranes by hard anodization // Nature Materials. — 2006. — V. 5. — P. 741.Lira H.D.L. and Paterson R. New and modified anodic alumina membranes, Part III. Preparation and characterisation by gas diffusion of 5 nm pore size anodic alumina membranes // Journal of Membrane Science. — 2002. — V. 206. — P. 375.Lira H.D.L. and Paterson R. New and modified anodic alumina membranes, Part III. Preparation and characterisation by gas diffusion of 5 nm pore size anodic alumina membranes // Journal of Membrane Science. — 2002. — V. 206. — P. 375.Yamashita T., Kodama S., Ohto M. et al. Use of porous anodic alumina membranes as a nanometre-diameter column for high performance liquid chromatography // Chemical Communications. — 2007. — P. 1160.Yamashita T., Kodama S., Ohto M. et al. Use of porous anodic alumina membranes as a nanometre-diameter column for high performance liquid chromatography // Chemical Communications. — 2007. — P. 1160.Xia Y., Yang P., Sun Y. et al. One-dimensional nanostructures: synthesis, characterization, and applications // Advanced Materials. — 2003. — V. 15. — P. 353–389.Xia Y., Yang P., Sun Y. et al. One-dimensional nanostructures: synthesis, characterization, and applications // Advanced Materials. — 2003. — V. 15. — P. 353–389.Zhu S.J., Li Y.F., Zhang J.H. et al. Biomimetic polyimide nanotube arrays with slippery or sticky superhydrophobicity // Journal of colloid and interface science. — 2010. — V. 344. — P. 541.Zhu S.J., Li Y.F., Zhang J.H. et al. Biomimetic polyimide nanotube arrays with slippery or sticky superhydrophobicity // Journal of colloid and interface science. — 2010. — V. 344. — P. 541.Baraton M.I. Sensors for Environment, Health and Security. — Netherlands: Springer, 2009.Baraton M.I. Sensors for Environment, Health and Security. — Netherlands: Springer, 2009.Vasiliev A.A., Pisliakov A.A. and Zen M. Membrane-type gas sensor with thick film sensing layer: optimization of heat losses // Eurosensors. — 2000. — XIV. — P. 379.Vasiliev A.A., Pisliakov A.A. and Zen M. Membrane-type gas sensor with thick film sensing layer: optimization of heat losses // Eurosensors. — 2000. — XIV. — P. 379.Карпов Е.Ф. и Басовский Б.И. Контроль проветривания и дегазации в угольных шахтах. — Москва: Недра, 1994.Карпов Е.Ф. и Басовский Б.И. Контроль проветривания и дегазации в угольных шахтах. — Москва: Недра, 1994.Barrett E.P., Joyner L.G. and Halenda P.P. The Determination of pore volume and area distributions in porous substances. I. Computations from nitrogen isotherms // Journal of the American Chemical Society. — 1951. — V. 73. — P. 373.Barrett E.P., Joyner L.G. and Halenda P.P. The Determination of pore volume and area distributions in porous substances. I. Computations from nitrogen isotherms // Journal of the American Chemical Society. — 1951. — V. 73. — P. 373.Le Coz F., Arurault L. and Datas L. Chemical analysis of a single basic cell of porous anodic aluminium oxide templates // Materials Characterization. — 2010. — V. 61. — P. 283.Le Coz F., Arurault L. and Datas L. Chemical analysis of a single basic cell of porous anodic aluminium oxide templates // Materials Characterization. — 2010. — V. 61. — P. 283.Lide D.R. CRC Handbook of chemistry and physics (84 ed.). — USA: CRC Press, 2004.Lide D.R. CRC Handbook of chemistry and physics (84 ed.). — USA: CRC Press, 2004.Borca-Tasciuc D.A. and Chen G. Anisotropic thermal properties of nanochanneled alumina templates // Journal of Applied Physics. — 2005. — V. 97. — P. 084303.Borca-Tasciuc D.A. and Chen G. Anisotropic thermal properties of nanochanneled alumina templates // Journal of Applied Physics. — 2005. — V. 97. — P. 084303.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.