近年来,在不锈钢表面制备纳米多孔氧化膜的研究才逐渐开展,在国内研究的并不多,大多是国外的研究成果,目前已经探索出了多种制备不锈钢表面纳米多孔膜的电解液体系及相关氧化工艺。

2012年,K Kure等报道了在氟化铵-乙二醇电解液中对304奥氏体不锈钢进行纳米多孔氧化膜的制备。其中,纳米孔道形成的关键因素是电解液中水的浓度,在相应的成膜条件下,必须控制水含量在以0.3mol/L以下为宜,以防止酸性腐蚀过于强烈对孔结构造成破坏。同年,武汉科技大学的詹玮婷等探索了在高氯酸-乙二醇等多种电解液体系下不锈钢表面纳米孔阵列结构的制备,为实现不锈钢功能化的研究奠定了基础。

2013年,Klimas等采用氟化铵-丙三醇电解液对304奥氏体不锈钢进行阳极氧化,在不锈钢表面制备出了无规律的多孔结构,并研究了施加电压对膜厚及颜色的影响。经相关表征,发现多孔膜上同时存在非晶和晶态物质。根据观察和检测结果,他们初步推断了阳极氧化膜的形成机理为氟化物和H2O同时参与的溶解/沉积机制。

2014年,西安建筑科技大学的卢文静等采用高氯酸-乙二醇电解液在316L奥氏体不锈钢、904L超级奥氏体不锈钢及304Cu奥氏体不锈钢表面制备出了纳米多孔结构,探索了氧化工艺对纳米多孔膜形貌结构的影响并研究了纳米多孔膜的形成机理。

2015年,BW Zhang等采用两步法在316L不锈钢表面制备出多孔结构,先后在高氯酸基电解液和磷酸二氢钠电解液中进行阳极氧化。结果表明,纳米孔的尺寸在一定范围内受外加电压和电流密度的影响。在保持平均孔径不明显膨胀的前提下,纳米孔深度在第二步阳极氧化后可达到第一步时的7倍。

2016年,Asoh H等在硫酸电解液中加入具有强氧化性的H2O2,显著的增强了电解液中的氧化反应,通过阳极氧化在304不锈钢表面制备出了厚度可达5.5μm的纳米多孔氧化膜。经检测发现,形成的膜含有一种复杂的富铬氧化物结构,这种膜结构稳定性好,难溶于水,且展现出良好的结合性。他们对处理后的不锈钢进行体外环境测试,结果表明纳米多孔氧化膜显著地增强了磷灰石形成能力。同年,国内学者张艳梅在磷酸二氢钠溶液进行316L不锈钢的阳极氧化,制备出的微孔结构排布有序,为基于阳极氧化多孔结构的不锈钢表面抗菌层的制备提供了前期理论与技术支持。