鋁在各種電解溶液中作為陽極的極化行為，至少可以分成5種情況，其中第①種和第②種屬于國家標(biāo)準(zhǔn)定義范圍的鋁陽極氧化，(導(dǎo)讀:陽極氧化膜的電解著色基本原理及電解著色原理 http://315488.cn/Article/yangjiyanghuamodedia_1.html。

  ①在電解溶液對陽極氧化膜基本不溶解的情況，比如中性硼酸鹽、中性磷酸鹽或中性酒石酸鹽溶液中，開始時電壓隨陽極氧化時間迅速直線上升到比較高的電壓，如果這個電壓上升超過擊穿電壓叭，則陽極氧化膜被擊穿[見圖1(a)]。如果這個電壓沒有到達(dá)擊穿電壓，那么在這個電壓下，電流又迅速下降到接近零或一個極小的所謂漏電電流值，此時電化學(xué)反應(yīng)實際上停止了[見圖1(c)]。所謂“漏電電流值”主要可能是來自膜中的缺陷、雜質(zhì)或局部薄膜的電子電流。此時生成的是壁壘型陽極氧化膜。

  ②在電解溶液對陽極氧化膜“有限度”溶解的情況，比如草酸、硫酸、磷酸或銘酸等溶液中。電壓變化在開始時類似于上述情況，但是下降尚未到達(dá)一個極小值時，又重新上升到相對恒定的穩(wěn)態(tài)電壓，維持著陽極氧化的電化學(xué)反應(yīng)[見圖1(b)]。此時生成的是多孔型陽極氧化膜。

 

  ③在某些有機酸溶液、中性硫酸鹽溶液和含氯離子的電解溶液中，金屬溶解速度與陽極氧化膜的形成速度差不多時，電壓一般在逐步下降之前上升到一個極大值。此時金屬鋁表面發(fā)生點腐蝕，不能生成完整的陽極氧化膜。

  ④在一些強酸介質(zhì)中，電壓發(fā)生周期性波動或者穩(wěn)定在一個較低的電壓值上，此時金屬表面不能成膜只發(fā)生電解拋光。

  ⑤在一些強酸或強堿溶液中.開始電壓很低并維持在低電壓水平，此時金屬鋁的大部分表面發(fā)生電解浸蝕。

  上述5種情形中，第①種和第②種都生成陽極氧化膜。由于電解溶液對鋁氧化膜的溶解能力強弱不同，如表1-2所示分別生成壁壘型或多孔型陽極氧化膜。溶解能力較強的電解溶液生成多孔型陽極氧化膜，溶解能力較弱的電解溶液生成壁壘型陽極氧化膜。今天我們主要敘述鋁在第Ⅱ類電解溶液中陽極氧化的規(guī)律及其多孔型陽極氧化膜的結(jié)構(gòu)，這類陽極氧化膜主要用于保護(hù)性和裝飾性場合。

 

  多孔型陽極氧化膜最常用的電解溶液見表1-2的第Ⅱ類，有時候還加人一些有機酸，以降低電解溶液對于陽極氧化膜的溶解性能。但是由于硫酸與草酸的溶解能力有所不同，即使它們屬于同一類電解溶液中，其陽極氧化的規(guī)律也不完全相同，生成的陽極氧化膜的性能也有所差別。這種性能差別往往與多孔型陽極氧化膜的結(jié)構(gòu)，譬如微孔直徑、孔壁厚度和孔隙率等因素有關(guān)，還與摻人陽極氧化膜中溶液陰離子的成分、數(shù)量和分布等因家都有關(guān)系。

  在直流陽極氧化時，可以采用定電壓或定電流技術(shù)，壁壘型陽極氧化膜或多孔型陽極氧化膜的電流一時間(定電壓時)曲線或電壓一時間(定電流時)曲線都明顯不同。如圖1(c)所示，定電壓陽極氧化、電流密度與時間的關(guān)系，由于壁壘型膜致密無孔.電流密度以指數(shù)形式迅速下降，降到接近零或一個漏電電流值。而多孔型膜先下降然后由于膜的溶解又上升到一個大體不變的數(shù)值，這個時候多孔型陽極氧化膜呈穩(wěn)定生長。如圖1(a)和圖1(b)所示，定電流密度陽極氧化電壓隨時同變化，如果電流密度很大使得電壓直接到達(dá)擊穿電壓[見圖1(a)]，則氧化膜被擊穿。如果電壓低于擊穿電壓[見圖1(b)]，對于壁壘型膜電壓直線上升，而多孔型膜的電壓先上升后下降到一個穩(wěn)定電壓值不變，此時是多孔型膜的穩(wěn)定生長階段。不同形式的電壓隨時間的變化曲線或電流隨時間的變化曲線，可以判別生成的是壁壘型膜還是多孔型膜。本章以后將詳細(xì)解釋兩種類型陽極氧化膜的生成規(guī)律和生成機理。

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