在硫酸电解液中阳极氧化,作为阳极的铝制品,在阳极化初始的短暂时间内,其表面受到均匀氧化,
生成极薄而有非常致密的膜,由于硫酸溶液的作用,膜的弱点( 如晶界,杂质密集点,晶格缺陷或结构
变形处)发生局部溶解,而出现大量孔隙,即原生氧化中心,使基体金属能与进入孔隐的电解液接触,电
流也因此得以继续传导,新生成的氧离子则用米氧化新的金属,并以孔底为中心而展开,后汇合,在旧
膜与金属之间形成一层新膜,使得局部溶解的旧膜如同得到“修补”似的。随着氧化时间的延长,膜的不.
断溶解或修补,氧化反应得以向纵深发展,从而使制品表面生成又薄而致密的内层和序而多孔的外层所组
成的氧化膜。其内层(阻挡层、介电层、活性层)厚度至氧化结束基本都不变,位置却不断向深处推移;
而外早-定的氧化时间内随时间而增厚。
采用人工方法使铝及其合金制品表面生成一层氧化膜(AlO)并施以不同的颜色,以提高铝材的耐磨性,延长使用寿命并增加色泽美观。氧化着色的基本工序为铝材表面处理、氧化、着色和随后的水合封孔、有机涂层等处理过程。
铝的氧化铝的表面在自然条件下就保持一层10~100埃的氧化膜,人工氧化膜则是根据不同的目的使膜厚控制在0.5~250微米。人工膜生成的方法有化学氧化法和电化学氧化(即阳极氧化)法。
阳极氧化处理也适用于镁、钛、钽等金属,其装置中阴极为在电解溶液中化学稳定性高的材料,如铅、不锈钢等。铝在自然环境中,表面会自然形成氧化膜薄层,如经各种不同的表面处理,则可提高其耐蚀性。
阳极氧化膜的生成是两种不同的化学反应同时进行的结果,一种是电化学反应,铝与阳极析出的氧作用生成A12O3;另一种是化学反应,即电解液对A12O3不断地溶解,只有当生成速度大于溶解速度时,才能顺利地在铝及其合金工件表面生成了与铝基体结合牢固的A12O3氧化膜,而这层氧化膜的形成比金属在空气中自然氧化形成的氧化膜具有更好的防腐、耐磨性能。
而且氧化膜性质与铝的性质有很大区别,氧化膜阻挡层的硬度,可超过淬火钢。在润滑条件下由于氧化膜的多孔性,微孔内吸附并存留有润滑油,从而改善了摩擦条件。氧化膜的抗蚀性,尤其是硫酸硬质阳极氧化膜抗蚀性非常好,其抗腐蚀的稳定性比用其他方法得到的高数十倍。用于装饰目的的铝制品还需进行着色处理,利用不同化学染剂产生各种色彩。