铝及铝合金工件氧化的分类及用途

铝是比较活泼的金属，标准电极电位-1.66V，在空气中会自然形成一层非晶态的氧化膜（Al₂O₃），这层氧化膜薄而多孔，机械强度低，耐蚀性差，不能有效地防止基体金属的腐蚀。为了提高铝及铝合金工件的耐蚀性，通常采用人工氧化的方法（化学氧化和电化学氧化）获得厚而致密的氧化膜。利用不同的氧化方法可以得到满足不同性能要求的氧化膜。

1）铝及铝合金工件化学氧化是利用金属的活泼性质，在成膜金属盐的稀溶液中使铝工件表面形成一层极薄的化学转化膜的过程。根据溶液的性质可将其分为酸性和碱性两类，所获得的氧化膜较薄（约0.5～4μm）且多孔、质软、不耐磨，力学性能和耐蚀性均不如阳极氧化膜，一般不单独做防护层使用。因其多孔，具有良好的吸附性能，是有机涂层的良好底层。另外，化学氧化所需设备简单、操作方便、生产效率高、不受工件大小和尺寸的限制，所以适用于处理大型工件，以及难以阳极氧化的复杂工件（如细长管子、点焊件、铆接件等）。

2）电化学氧化又称阳极氧化，是将铝及铝合金工件放在适当的电解液中作为阳极进行通电处理，在外加电场的作用下在阳极上形成一层氧化膜的过程。阳极氧化膜（10～200μm）为双层结构，内层（阻挡层）为致密无孔的氧化铝，外层是由孔隙和孔壁组成的多孔层。氧化膜的耐蚀性、耐磨性、电绝缘性和装饰性都有明显的改善和提高。阳极氧化的方法有硫酸阳极氧化、铬酸阳极氧化、草酸阳极氧化、硬质阳极氧化、瓷质阳极氧化和特种阳极氧化等类型。如果采用不同的电解液和操作条件，就可以得到不同性能的氧化膜。不同阳极氧化膜的性能和用途如表6-12所示。

表6-12 不同阳极氧化膜的性能和用途

阳极氧化工艺在铝工件表面处理工艺中应用较广，在工业上有以下用途：

（1）防护性涂层 提高工件的耐磨、耐蚀和耐大气腐蚀能力。(www.xing528.com)

（2）防护装饰层 在硫酸中进行阳极氧化得到的膜具有较高的透明度，经着色处理后，能得到各种鲜艳的色彩。在特殊工艺条件下，还可得到具有瓷质外观的氧化层。

（3）涂装底层 由于氧化膜具有多孔性及良好的吸附性能，作为喷漆底层或其他有机覆盖层的底层，可以提高漆膜或其他有机膜与基体的结合力。

（4）绝缘层 阳极氧化膜具有很高的绝缘电阻击穿电压，可用作电容器的电介质或电器工件的绝缘层。

（5）电镀、搪瓷的底层 利用阳极氧化膜的多孔性可提高金属镀层或搪瓷层与基体的结合力。

（6）开发中的新功能用途 在多孔膜中沉积磁性合金作为记忆元件、超高硬质膜、太阳能吸收板、干润滑膜等。