以鋁或鋁合金制品為陽極置于電解質(zhì)溶液中,利用電解作用,使其表面形成氧化鋁薄膜的過程,稱為鋁及鋁合金的陽極氧化處理。鋁陽極氧化的原理實質(zhì)上就是水電解的原理。當電流通過時,將發(fā)生以下的反應(yīng):陽極氧化鋁
在陰極上,按下列反應(yīng)放出H2:2H++2e→H2
在陽極上,4OH–4e→2H2O+O2,析出的氧不僅是分子態(tài)的氧(O2),還包括原子氧(O),以及離子氧(O-2),通常在反應(yīng)中以分子氧表示。
作為陽極的鋁被其上析出的氧所氧化,形成無水的Al2O3膜:4A1+3O2=2A12O3+3351J應(yīng)指出,生成的氧并不是全部與鋁作用,一部分以氣態(tài)的形式析出。
鋁表面處理陽極氧化的種類陽極氧化早就在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。冠以不同名稱的方法繁多,歸納起來有以下幾種分類方法:
按電流型式分有:直流電陽極氧化;交流電陽極氧化;以及可縮短達到要求厚度的生產(chǎn)時間,膜層既厚又均勻致密,且抗蝕性顯著提高的脈沖電流陽極氧化。
按電解液分有:硫酸、草酸、鉻酸、混合酸和以磺基有機酸為主溶液的自然著色陽極氧化。
按膜層性質(zhì)分有:普通膜、硬質(zhì)膜(厚膜)、瓷質(zhì)膜、光亮修飾層、半導(dǎo)體作用的阻擋層等陽極氧化。
直流電硫酸陽極氧化法的應(yīng)用最為普遍,這是因為它具有適用于鋁及大部分鋁合金的陽極氧化處理;膜層較厚、硬而耐磨、封孔后可獲得更好的抗蝕性;膜層無色透明、吸附能力強極易著色;處理電壓較低,耗電少;處理過程不必改變電壓周期,有利于連續(xù)生產(chǎn)和實踐操作自動化;硫酸對人身的危害較鉻酸小,貨源廣,價格低等優(yōu)點。