在PEG溶液中TiO2纳米管的形成机理研究(3)
基于这些观察和相对特性，有人认为，在多孔薄膜的势垒区阳极氧化物的生长伴随着物质从孔底部朝向孔壁移位。这个过程使得阻挡层的厚度保持恒定，而不是孔底发生场致助溶。究其原因，可能是电致不均匀引起的应力不均匀，可以将氧化铝从一个更高的压力区域移位到相邻的低应力区域，使得低应力区域的氧化物变厚。加厚区域的电场位移降低，较薄区域的电场强度和电流密度增加，从而稳定了孔隙。当然其驱动力也许是阳极氧化物的体积膨胀。粘性流动的假设通过Houser和 Hebert最近的工作[8]中成功地被验证，其中潜力，应力分布，和氧离子流动均被合理模拟。
图1.3 含有钨示踪剂的50nm厚的Al的透射电子显微图
虽然新颖的粘性流动模型似乎完全不同于电场辅助氧化和溶解模型，但它仍然可能以一种经典的方式解释粘性流动行为。首先，根据粘性流动模型，在电解质/氧化物（E/O）界面的氧化物溶解形成的氧阴离子可能在高场驱动下立刻完全回到阳极氧化薄膜上，这可以解释之前的报道中含18O的阳极氧化薄膜在非富含电解液中重新阳极氧化为什么没有检测到18O损失。第二，在阳极氧化铝中钨迁移比铝阳离子慢得多，钨到电解质的喷射可能极大程度上被铝阳离子喷射抑制。因此在Vergara的示踪研究工作[9]中在电解液中没有发现钨，而是移位到氧阴离子流动下的孔壁上是不足为奇的。
钛的阳极氧化机制类似于铝。然而，阳极氧化TiO2纳米管(PATNT)的显微组织是相对更复杂的。PATNT的最突出的特点是邻近纳米管之间存在孔隙，是不连续的，而不是一个连续的多孔薄膜。
总之粘性流动模型认为，在电致伸缩引起的压缩应力或者氧化物的体积膨胀的驱动下，孔基底的氧化物流向孔壁形成一直文持不变的阻挡层。这一理论使FAD理论解决不了的问题得到了合理的解释。但是粘性流动模型不能解释孔胚胎的产生和孔底部规则形状的产生等等问题。
1.2.3 等电场强度模型
该模型的提出是源于水解反应加深孔道的思想。FAD虽然成功解释了孔道加深的原因，但是考虑到在接近中性的溶液中，金属氧化物的溶解很慢，而且在酸性条件下，H+迁移到阳极发生场致助溶反应的概率为0。这也是FAD传统机理的缺陷，所以一些团队就提出了等电场强度模型来解决这一问题。
关于等电场强度模型的概念很好理解。一方面，电场使阴离子迁移至阳极电解液/氧化物（E/O）界面上，使得氧化物的厚度d不断增加。另一方面，根据E=U/d（E为电场强度，U为恒定电压，d为氧化物厚度）得到，d不断增加，相应E就不断降低, 而阴离子迁移速率随着E降低而变慢，所以当厚度增加到一个临界值dC时，电场也降低到临界值EC时, 阴离子迁移速率降为0，这就使得氧化物不再生成，氧化接近终止[10]。最后，电场恒定，氧化物停止生长，阻挡层厚度文持恒定。
等电场强度模型同FAD理论一样都成功解释了孔道加深，并且弥补了FAD理论溶解反应导致孔洞产生的缺陷，在一定程度上为TNTAs机理的探索给予了新思路。但是，这个机理同样存在缺陷，比如针对孔隙的形成及自序性问题等，等电场模型不能给出合理的解释。
1.2.4 氧气气泡模具成孔模型
Skeldon 等[11]在报道中多次强调氧气气泡确实存在于氧化膜中，并且他们采用表面张力的算法估算得到氧气气泡的压力大约在100 MPa左右。Zhu等[10]作了大量科学工作后，最终提出了氧气气泡模具成孔模型。该模型认为，金属基体是否成孔与电解液中氢离子浓度或是否含有F-离子没有直接必然关系，而且氧化膜的厚度增加到一定数值时，电子电流增加诱发介质击穿，并造成氧气析出。氧气在阻挡层中不断膨胀充当模具作用，固定孔胚胎的形状，为规则孔底部的形成提供了一个合理解释。然而，在实验过程中不仔细观察是很难发现这一现象的，所以目前的纳米管生长机理都忽略了此现象可能引发的效应。
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