摘要：氧化膜厚度是影响铝材表面封孔和着色均一性的主要因素。而氧化膜的生长和性能要受到槽液温度、持续氧化时间、合金成分、电流密度、硫酸浓度等多种因素的制约。本文就生产实践中槽液温度和持续氧化时间对氧化膜厚度的影响进行了探讨，并找出了对应关系。 关键词铝合金型材阳极氧化处理氧化膜厚度表面质量影响因素
铝及铝合金材料在空气或水中能够生成一层自然氧化膜，从而提高了铝材的耐蚀性。但这层自然氧化膜厚度通常仅有0.05～0.15μm，在很多腐蚀介质作用下往往产生腐蚀而破坏。 铝合金型材经阳极氧化处理后可生成厚度为0.5～250μm的多孔氧化膜，由于这层膜具有吸附能力， 可以进行封孔并染成各种颜色，使铝材在耐磨、耐蚀、美观、使用寿命等方面有很大提高，因而阳极氧化处理已广泛应用于铝及铝合金材料的表面处理工艺中。 [size=+1]1 氧化膜形成机理和氧化膜结构
太原铝厂氧化着色分厂铝型材氧化着色生产线是太原市“八五”规划重点项目，投产于1994年10月，采用了中信渤海铝业公司从意大利引进的生产工艺。其工艺流程如下：
其工艺参数(阳极氧化)为：
电流密度：1.0～1.5A/dm2；硫酸浓度：160～190g/l；槽流温度：14～23℃；
持续时间：25～40min；Al含量：＜18g/l。
在上述工艺条件下，生产了约50t铝型材产品，发现同批产品的氧化膜厚度存在较大偏差，经过对56挂氧化膜厚度不理想的铝型材(以10～12μm作为理想膜厚)进行检验，结果如下表所示：
| 序号 | 膜厚范围μm | 挂数 | 占总数百分比% |
| 1 | ＜8 | 4 | 7.1 |
| 2 | 8～10 | 22 | 39.3 |
| 3 | 12～14 | 20 | 35.7 |
| 4 | ＞14 | 6 | 10.7 |
| 5 | 其它 | 4 | 7.1 |
| 小计 |
| 56 | 100 |
通电后阳极氧化的过程实质是水的电解，电解时阴极上放出氢气。即：
2H+＋2e- → H[size=-2]2↑(1-1)
在阳极上产生初生态(O)，并与阳极
金属铝化合而生成无水
氧化铝膜。即：
4OH[size=-1]ˉ- 4e[size=-1]ˉ → 2H[size=-2]2O+O[size=-2]2↑ (1-2)
2Al[size=-2]3+＋3O[size=-2]2ˉ→Al[size=-2]2O[size=-2]3＋放热反应(1-3)
在很短的时间内(一般可认为是在通电后几秒钟)便形成层薄而致密的氧化膜，一部分膜由于和硫酸起反应而发生溶解。即：
Al[size=-2]2O[size=-2]3＋3H[size=-2]2SO[size=-2]4 → Al[size=-2]2(SO[size=-2]4)[size=-2]3＋3H[size=-2]2O(1-4)
于是，原本致密的氧化膜变得多孔，最终形成如图1所示的结构。 氧化膜层的结构是以锥形针孔为中心的密实六棱柱蜂窝状结构，锥形针孔直径为100～500，随着每个六棱柱体的不断生长，电阻也逐渐增大，当膜厚的生长速度等于膜的溶解速度时，膜厚也就不变了，最大膜厚将取决于采用的槽液成分和工艺条件。
当其它工艺条件稳定在一定范围时，槽液温度及氧化持续时间就成了影响膜厚的主要因素。在膜厚小于 10μm时氧化膜的耐磨、耐光、耐蚀性能较差，热稳定性能较低，使用寿命较短；而膜厚大于12μm后，铝材的光泽性渐差，着色后的色差不均也会越来越明显。故膜厚应以10～12μm为佳。
