铝阳极氧化膜的生长过程
发布时间：
2020-08-09
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铝阳极氧化膜的生长过程就是氧化膜不断生成和不断溶解的过程。
第一段a（曲线ab段）：无孔层形成。无孔层与铝阳极氧化膜在电解液中的溶解速度成反比，其厚度与形成电压成正比，因此，曲线ab段的电压就表现出由零急剧增至最大值。在通电刚开始的几秒到几十秒时间内，铝表面立即生成一层致密的、具有高绝缘性能的厚度约0.01～0.1微米，且是连续的、无孔的一层氧化膜，此膜的出现阻碍了电流的通过和膜层的继续增厚，称为无孔层或阻挡层。
第二段b（曲线bc段）：多孔层形成。由于生成的氧化膜并不均匀，但是随着铝阳极氧化膜的生成，电解液对膜的溶解作用也就开始了，在膜最薄的地方将首先被溶解出空穴来。电化学反应得以继续进行，电解液就可以通过这些空穴到达铝的新鲜表面，电阻减小，电压随之下降（下降幅度为最高值的10～15%），膜上出现多孔层。
第三段c（曲线cd段）：多孔层增厚。阳极氧化约20s后，电压进入比较平稳而缓慢的上升阶段，这说明了铝阳极氧化膜中无孔层的生成速度与溶解速度基本上达到了平衡，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，故无孔层的厚度不再增加，电压变化也很小。但是，他们仍在不断进行着，此时在孔的底部氧化膜的生成与溶解并没有停止，结果使孔的底部逐渐向金属基体内部移动。
随着氧化时间的延续，孔穴加深形成孔隙，具有孔隙的膜层逐渐加厚。当铝阳极氧化膜生成速度和溶解速度达到动态平衡时，氧化膜的厚度也不会再增加，即便是再延长氧化时间也不会，此时应停止阳极氧化过程。阳极氧化特性曲线与氧化膜生长过程在稀硫酸电解液中通以直流和交流电对铝及其合金进行阳极氧化处理，可获得5～20微米厚，吸附性较好的无色透明氧化膜，工艺简单，溶液稳定，操作方便，电能消耗少，成本低，允许杂质含量范围较宽，几乎可以适用于铝及各种铝合金的加工，所以在国内已得到了广泛的应用。
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