工业铝型材生产加工厂家

1：不能形成厚膜的原因

本内容所讲述铝型材阳极氧化膜的极限厚度因阳极氧化条件的不同而异；铝型材阳极氧化过程：阻挡层的生成→由阻挡层的多孔化而引起多孔层的生成→经过一段时间，多孔层的厚度直线增加→因在氧化溶液中长时间浸泡导致孔壁的溶解→阳极氧化膜截面倒圆锥形孔的形成→阳极氧化继续引起阳极氧化膜的最上部形成针状并消失→随着氧化时间的再继续，底部虽然形成新的阳极氧化膜层，因为最上层的溶解消失而维持在极限厚度；

关于阳极氧化膜的溶解，有孔扩大（pore widening）理论和孔缩短（pore shortening）理论（又称为孔垂直溶解理论）；目前，科学家永山教授支持孔扩大理论；溶解中包含化学溶解和电化学溶解两种类型的溶解反应；据说，硫酸阳极氧化溶液的化学溶解速度是0.1nm/min，电化学溶解速度是化学溶解速度的几十倍到几百倍；

2：厚膜化的理论研究与实验验证

阳极氧化膜增厚在原理上遵从法拉第电解规律，随通过的电量增加而增加，又以与处理温度相适应的速度溶解，当氧化膜生长速度和溶解速度平衡时，即形成极限厚度；星野先生等的专利和论文有相关轮出；因此，在硫酸法阳极氧化中，极限膜厚的公式表示如下：

式中，d1为极限膜厚；为安全系数；Bs为过烧系数；K为铝型材阳极氧化膜的形成系数；io为初始电流密度；to为初始恒电流阳极氧化时间；ts为阳极氧化时间；

然而，过烧系数Bs是由阳极氧化溶液的温度、浓度以及铝型材的材质来确定的，在阳极氧化的初期，阳极氧化膜的厚度遵从理论值，随着处理时间的延长，在氧化膜表面会发生粉化现象；这是由于在阳极氧化时，产生的焦耳热导致铝型材表面温度上升而引起的；因此，实际上得到的阳极氧化膜厚度是理论值的80%；例如，在20℃的硫酸溶液中阳极氧化时，膜厚的理论值是280μm，可是实际得到的阳极氧化膜厚度却是230μm；有人提出，使用含硫酸镍的硫酸阳极氧化处理液、100~200V的电压，可以得到厚度为300~500μm的阳极氧化膜；

据益田、马场等报道，在草酸槽液中采用100V的恒电压阳极氧化，平均生长速度2.5μm/h，可得到约2mm厚的阳极氧化膜；

综上所述，可认为在硫酸法阳极氧化槽中得到实用范围内的阳极氧化膜最大厚度为200μm左右；

下图所示为实验的AC 2A、AC 5A以及AC 7A砂型铸造零件的表面研磨1mm，在硫酸阳极氧化槽中以0℃、10A/dm²的电流密度下阳极氧化，制备的无烧伤最大阳极氧化膜厚度，放大350倍的阳极氧化膜截面图；AC 2A平均膜厚174μm，AC 5A平均膜厚133μm，AC 7A平均膜厚146μm；

（各种铸造铝型材的膜厚成长情况）

3：膜厚的实际使用

一般在日本标准JISH8603中，规定硬质阳极氧化膜的膜厚为50μm，而实际使用50~150μm；阳极氧化膜厚度因铝型材种类的不同而不同，2017系铝型材中最厚为40μm，7075铝型材中最厚为80μm，超过这个厚度的膜层就会溶解；