铝及铝合金阳极氧化膜的形成机理

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  阳极氧化膜的生成与溶解同时进行,阳极氧化初期,膜的生成速度大于溶解速度,膜的厚度不断增加;随着厚度的增加,其电阻也增大,结果使膜的生长速度减慢,一直到与膜溶解速度相等时,膜的厚度才为一定值。

  第一段A:无孔层形成。铝氧化加工化学氧化氧化膜较薄,厚度约为0.5~4微米,且多孔,质软,具有良好的吸附性,可作为有机涂层的底层,但其耐磨性和抗蚀性能均不如阳极氧化膜。曲线ab段,通电刚开始的几秒到几十秒时间内,电压由零急剧增至最大值,该值称为临界电压。表明此时在阳极表面形成了连续的、无孔的薄膜层。此膜的出现阻碍了膜层的继续加厚。无孔层的厚度与形成电压成正比,与氧化膜在电解液中的溶解速度成反比。

  第二段B:多孔层形成。抛光氧化加工和纯铝抛光氧化虽然看起来相似,但本质上两者是不同的,因为在亮度方面,后者要比前者高得多。此外,原材料的组成也不同。至于抛光和氧化,抛光的主要目的是提高产品表面的光滑度和手感。曲线bc段,电压达到最大值以后,开始有所下降,其下降幅度为最大值的10%~15%。表明无孔膜开始被电解液溶解,出现多孔层。

第三段C:多孔层增厚。曲线cd段,经过约20s的氧化电压开始进入平稳而缓慢的上升阶段。表明无孔层在不断地被溶解形成多孔层的同时,新的无孔层又在生长,也就是说多孔层在不断增厚,在每一个膜胞的底部进行着膜的生成和溶解的过程。当膜的生成速度和溶解速度达到动态平衡时,即使阳极氧化时间再延长,氧化膜的厚度也不会再增加,此时应停止阳极氧化过程。

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