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鋁陽(yáng)極氧化膜的生長(zhǎng)過(guò)程

發(fā)布時(shí)間：

2020-08-09

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鋁陽(yáng)極氧化膜的生長(zhǎng)過(guò)程就是氧化膜不斷生成和不斷溶解的過(guò)程。

第一段a（曲線ab段）：無(wú)孔層形成。無(wú)孔層與鋁陽(yáng)極氧化膜在電解液中的溶解速度成反比，其厚度與形成電壓成正比，因此，曲線ab段的電壓就表現(xiàn)出由零急劇增至最大值。在通電剛開(kāi)始的幾秒到幾十秒時(shí)間內(nèi)，鋁表面立即生成一層致密的、具有高絕緣性能的厚度約0.01～0.1微米，且是連續(xù)的、無(wú)孔的一層氧化膜，此膜的出現(xiàn)阻礙了電流的通過(guò)和膜層的繼續(xù)增厚，稱為無(wú)孔層或阻擋層。

第二段b（曲線bc段）：多孔層形成。由于生成的氧化膜并不均勻，但是隨著鋁陽(yáng)極氧化膜的生成，電解液對(duì)膜的溶解作用也就開(kāi)始了，在膜最薄的地方將首先被溶解出空穴來(lái)。電化學(xué)反應(yīng)得以繼續(xù)進(jìn)行，電解液就可以通過(guò)這些空穴到達(dá)鋁的新鮮表面，電阻減小，電壓隨之下降（下降幅度為最高值的10～15%），膜上出現(xiàn)多孔層。

第三段c（曲線cd段）：多孔層增厚。陽(yáng)極氧化約20s后，電壓進(jìn)入比較平穩(wěn)而緩慢的上升階段，這說(shuō)明了鋁陽(yáng)極氧化膜中無(wú)孔層的生成速度與溶解速度基本上達(dá)到了平衡，表明無(wú)孔層在不斷地被溶解形成多孔層的同時(shí)，新的無(wú)孔層又在生長(zhǎng)，故無(wú)孔層的厚度不再增加，電壓變化也很小。但是，他們?nèi)栽诓粩噙M(jìn)行著，此時(shí)在孔的底部氧化膜的生成與溶解并沒(méi)有停止，結(jié)果使孔的底部逐漸向金屬基體內(nèi)部移動(dòng)。

隨著氧化時(shí)間的延續(xù)，孔穴加深形成孔隙，具有孔隙的膜層逐漸加厚。當(dāng)鋁陽(yáng)極氧化膜生成速度和溶解速度達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，氧化膜的厚度也不會(huì)再增加，即便是再延長(zhǎng)氧化時(shí)間也不會(huì)，此時(shí)應(yīng)停止陽(yáng)極氧化過(guò)程。陽(yáng)極氧化特性曲線與氧化膜生長(zhǎng)過(guò)程在稀硫酸電解液中通以直流和交流電對(duì)鋁及其合金進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理，可獲得5～20微米厚，吸附性較好的無(wú)色透明氧化膜，工藝簡(jiǎn)單，溶液穩(wěn)定，操作方便，電能消耗少，成本低，允許雜質(zhì)含量范圍較寬，幾乎可以適用于鋁及各種鋁合金的加工，所以在國(guó)內(nèi)已得到了廣泛的應(yīng)用。