1、陽極氧化膜生成的壹般原理
以鋁或鋁合金制品為陽極置於電解質溶液中，利用電解作用，使其表面形成氧化鋁薄膜的過程，稱為鋁及鋁合金的陽極氧化處理。其裝置中陰極為在電解溶液中化學穩定性高的材料，如鉛、不銹鋼、鋁等。鋁陽極氧化的原理實質上就是水電解的原理。當電流通過時，在陰極上，放出氫氣；在陽極上，析出的氧不僅是分子態的氧，還包括原子氧（O）和離子氧，通常在反應中以分子氧表示。作為陽極的鋁被其上析出的氧所氧化，形成無水的氧化鋁膜，生成的氧並不是全部與鋁作用，壹部分以氣態的形式析出。
2、陽極氧化電解溶液的選擇
陽極氧化膜生長的壹個先決條件是，電解液對氧化膜應有溶解作用。但這並非說在所有存在溶解作用的電解液中陽極氧化都能生成氧化膜或生成的氧化膜性質相同。 3、陽極氧化的種類
陽極氧化按電流形式分為：直流電陽極氧化，交流電陽極氧化，脈沖電流陽極氧化。按電解液分有：硫酸、草酸、鉻酸、混合酸和以磺基有機酸為主溶液的自然著色陽極氧化。按膜層性子分有：普通膜、硬質膜（厚膜）、瓷質膜、光亮修飾層、半導體作用的阻擋層等陽極氧化。其中以直流電硫酸陽極氧化法的應用最為普遍。 4、陽極氧化膜結構、性質
陽極氧化膜由兩層組成，多孔的厚的外層是在具有介電性質的致密的內層上上成長起來的，後者稱為阻擋層（也稱活性層）。用電子顯微鏡觀察研究，膜層的縱橫面幾乎全都呈現與金屬表面垂直的管狀孔，它們貫穿膜外層直至氧化膜與金屬界面的阻擋層。以各孔隙為主軸周圍是致密的氧化鋁構成壹個蜂窩六棱體，稱為晶胞，整個膜層是又無數個這樣的晶胞組成。阻擋層是又無水的氧化鋁所組成，薄而致密，具有高的硬度和阻止電流通過的作用。阻擋層厚約0.03-0.05μm，為總膜後的0.5%-2.0%。氧化膜多孔的外層主要是又非晶型的氧化鋁及小量的水合氧化鋁所組成，此外還含有電解液的陽離子。當電解液為硫酸時，膜層中硫酸鹽含量在正常情況下為13%-17%。氧化膜的大部分優良特性都是由多孔外層的厚度及孔隙率所覺決定的，它們都與陽極氧化條件密切相關。
（二）直流電硫酸陽極氧化
1、氧化膜成長機理
在硫酸電解液中陽極氧化，作為陽極的鋁制品，在陽極化初始的短暫時間內，其表面受到均勻氧化，生成極薄而有非常致密的膜，由於硫酸溶液的作用，膜的最弱點（如晶界，雜質密集點，晶格缺陷或結構變形處）發生局部溶解，而出現大量孔隙，即原生氧化中心，使基體金屬能與進入孔隙的電解液接觸，電流也因此得以繼續傳導，新生成的氧離子則用來氧化新的金屬，並以孔底為中心而展開，最後匯合，在舊膜與金屬之間形成壹層新膜，使得局部溶解的舊膜如同得到“修補”似的。隨著氧化時間的延長，膜的不斷溶解或修補，氧化反應得以向縱深發展，從而使制品表面生成又薄而致密的內層和厚而多孔的外層所組成的氧化膜。其內層（阻擋層、介電層、活性層）厚度至氧化結束基本都不變，位置卻不斷向深處推移；而外早壹定的氧化時間內隨時間而增厚。 鋁表面陽極氧化處理方法（四） （三）其他陽極氧化
1、草酸陽極氧化
對硫酸陽極氧化影響的大部分因素也適用於草酸陽極氧化，草酸陽極氧化可采用直流電、交流電或者交直流電叠加。用交流電氧化比直流電在相同條件下獲得膜層軟、彈性較小；用直流電氧化易出現孔蝕，采用交流電氧化則可防止，隨著交流成分的增加，膜的抗蝕性提高，但顏色加深，著色性比硫酸膜差。電解液中遊離草酸濃度為3%-10%，壹般為3%-5%，在氧化過程中每A?h約消耗0.13-0.14g，同時每A?h有0.08-0.09g的鋁溶於電解液生成草酸鋁，需要消耗5倍於鋁量的草酸。溶液中的鋁離子濃度控制在20g/L以下，當含30g/L鋁時，溶液則失效。草酸電解液對氯化物十分敏感，陽極氧化純鋁或鋁合金時，氯化物的含量分別不應超過0.04-0.02g/L，溶液最好用純水配制。電解液溫度升高，膜層減薄。為得到厚的膜，則應提高溶液的pH值。直流電陽極氧化用鉛、石墨或不銹鋼做陰極，其與陽極的面積比為（1：2）-（1：1）之間。草酸是弱酸，溶解能力低，鋁氧化時，必須冷卻制品及電解液。草酸膜層的厚度及顏色依合金成分而不同，純鋁的膜厚呈淡黃或銀白色，合金則膜薄色深如黃色、黃銅色。氧化後膜層經清洗，若不染色可用3.43×10的4次方Pa壓力的蒸汽封孔30-60分鐘。
2、鉻酸陽極氧化
鉻酸陽極氧化工藝見表-4。氧化過程中應經常進行濃度分析，適時添加鉻酐。電解的陰極材料可用鉛、鐵、不銹鋼，最好的陽陰面積比為（5：1）-（10：1）。當溶液中三價鉻離子多時，可用電解的方法使其氧化成六價鉻離子。溶液中的硫酸鹽含量超過0.5%，陽極氧化效果不好，硫酸根離子多時可加入氫氧化鋇或者碳酸鋇使其生成硫酸鋇沈澱。溶液中氯化物含量不應超過0.2g/L。溶液中鉻含量超過70g/L時就應稀釋或更換溶液。鉻酸陽極氧化有電壓周期變化的陽極氧化方法或恒電壓陽極氧化法（快速鉻酸法）兩種。
3、硬質（厚膜）陽極氧化
硬質陽極氧化是鋁及鋁合金表面生成厚而堅硬氧化膜的壹種工藝方法。硬質膜的最大厚度可達250μm ，純鋁上形成的膜層微硬度為12000-15000MPa，合金的壹般為4000-6000MPa，與硬鉻鍍層的相差無幾，它們在低符合時耐磨性極佳，硬質膜的孔隙率約為20%左右，比常規硫酸膜低。4、瓷質陽極氧化
瓷質陽極氧化鋁及鋁合金在草酸、檸檬酸和硼酸的鈦鹽、鋯鹽或釷鹽溶液中陽極氧化，溶液中鹽類金屬的氫氧化物進入氧化膜孔隙中，從而使制品表面顯示出與不透明而致密的搪瓷或具有特殊光澤的類似塑料外觀的處理過程。瓷質陽極氧化處理工藝流程與常規硫酸陽極氧化基本壹致，不同的是瓷質陽極氧化是在高的直流電壓（115-125V）和較高的溶液溫度（50-60度）、電解液經常攪拌、經常調節pH值使之處於1.6-2範圍內的條件進行。 相關 /view/1548780.htm