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各种因素对氧化膜硬度和生长速度的影响

铝和铝合金表面上能否生成的硬质氧化膜层，主要取决于电解液的成份浓度，温度，电流密度，及其原材料的成分。

4.1 电解液的浓度

采用硫酸电解液进行硬质阳极氧化时，一般在10％～30％浓度范围内，浓度低时，氧化膜硬度高，特别是纯铝比较明显，但对铜含量较高的铝合金（CY12）例外。因为含铜量较高的铝合金易生成CuAl2的化合物，这种化合物在氧化时溶解速度较快，极易烧毁铝零件。所以一般不适合用低浓度的硫酸电解液，必须在高浓度（H2SO4在 300～400g/L）中进行氧化处理或采用交直流电叠加法处理。

4.2 温度对膜层的影响

电解液温度对氧化膜的耐磨性影响极大，一般来说，如果温度下降，那么铝和铝合金的阳极氧化膜耐磨性能就，这是由于电解液对于膜的溶解速度下降所造成的，为了获得较高硬度的氧化膜。我们要掌握温度在±2℃范围内进行硬质阳极氧化处理为好。

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。

当采用硫酸硬质阳极氧化法时，应考虑影响氧化膜层的各因素。

(1)硫酸氧化处理的浓度:常采用200~250g/L，铝合金阳极氧化生产线，槽液的相对密度(室温下)为1.12~1.15。

(2)水:水是硬质阳极氧化处理的主要成分，一般采用蒸馏水或冷开水，阳极线，而不用自来水，因为自来水中含有氯离子，当Cl一>1%时，其制件在氧化过程中就会腐蚀，并出现白斑。

(3)氧化处理的温度:温度是影响氧化膜质量的重要因素之一。严格控制温度，其氧化膜增厚，硬度提高且光滑、致密。

(4)电流密度:电流也是影响氧化膜质量的重要因素之一，它与氧化膜的生成速度、氧化膜的组织有较大关系。电流密度过低时，氧化膜的生成速度缓慢，处理时间增加;反之，过高时，会导致溶液和电极因焦耳效应而过热，使氧化膜溶解速度增加，硬度下降，表面粗糙、疏松起粉。

(5)初始电压与处理时间:硬质阳极氧化处理的初始电压与时间对氧化膜质量的影响也是很大的。初始的电压过大，会导致电流的增加，焦耳热和生成热剧增，促使溶解速度猛增，氧化膜则软，无光泽，起粉，不耐磨。

温馨提醒:对于氧化处理时间，阳极氧化设备厂家，一般是随着氧化处理时间的延长，氧化膜厚度增加，青海省阳极氧化，但到一定时间后，若不增加外加电压，氧化膜实际不增加。如果继续延长时间，则氧化膜硬度低，疏松起粉。相反，氧化处理时间太短，氧化膜厚度薄且不耐磨。