氧化膜生长的过程是铝制件在氧化溶液中通电反应、氧化膜形成和溶解同时进行的矛盾过程，只有在形成的速度大于溶解的速度时，氧化膜才会得到增长。反之，倘若溶解速度大于或等于生长速度，那么就不可能获得所需要的氧化膜层。在生产过程中，必须注意下述因素对氧化膜质量的影响。 (1)硫酸浓度的影响：一般采用l5％～20％的H2S04作电解液，当浓度超过上限时，膜的溶解速度加大，同时成膜的速度会降低。在工艺范围内变动时，H2S04浓度高时，得到的膜孔隙率大，吸附能力好，弹性高，易于染色；较稀的浓度下获得的膜硬而厚，而且耐磨性能好；硫酸含量不变时，当加入2％草酸，由于草酸在膜上的特性吸附，结果形成一个缓冲层，使膜附近的H+浓度减少，因而使得膜的溶解速度放慢，这样有利于膜的增长，同时还能抑制热效应的作用，允许的槽液温度增高。若加入适量的甘油，也会获得相似的效果。 (2)电流密度、电压的影响：提高电流密度可以加速氧化膜的生长，一般为l．0A／dm2为好，电流密度太高时，由于生成热和焦耳热，容易形成疏松的粉状膜层，降低了氧化膜质量，所以在一定工艺允许范围内，提高电流密度可加快膜层的生长速度。 阳极氧化过程中，电流和电压是相互影响的。开始氧化时，由于很快生成一层薄而密的阻挡层，电阻增大，电流密度就会降低。此时必须升高电压，使得电流继续通过，另外，电压较高时，还会使得氧化膜的孔隙率变小，但孔径大；当电压太高时，在制件的边缘、尖角部位会造成击穿，这些地方的电流密度会过大，往往造成粗糙粉状的现象，影响氧化膜的质量。 (3)电解液温度的影响：在硫酸电解液中，温度的影响和硫酸浓度的影响相似。一般控制在室温下生产为宜。当温度为15～25℃时，所获得氧化膜多孔，吸附性能好，柔软但耐磨性能差；温度高于30℃时，膜就变得不均匀、不连续；温度太高甚至生成粉状膜，因而失去了使用的价值。放出、生成的热与加工的面积和时间成正比，因此必须用冷却设备及时把这些热量除去，而且氧化槽不能太小，体积电流密度以不大于0．3A／dm2为好。 (4)氧化时间的影响：在工艺范围内，氧化膜的生长速度与氧化时间成正比，膜生长平均速度为0．2～0．3μm／min。氧化时间过长时，膜的外层由于电阻加大的影响容易溶解，孔径变大，而且粗糙，硬度、耐磨度都相应降低。在装饰性氧化时，一般控制在30～40min为好；当需染深色或难吸附的颜色时，可延长至90min；时间太长，由于膜层加厚，内应力随之变大，容易产生裂纹。 为了获得厚而硬的氧化膜，可改变操作条件如加大电流、控制较低的溶液温度，有时根据需要可加工几小时。 (5)搅拌和移动阴极：目前国内常采用压缩空气搅拌(但应是净化无油的)或用泵连续抽出溶液冷却循环。也有采用移动阳极等其他机械搅拌装置。目的在于通过强化搅拌，带走阳极表面所生成的热量，保证了电解液温度的均匀性，以免由于局部温度增高，导致膜的质量下降。 (6)电解液中杂质的影响：阳极氧化与其他镀种一样，当杂质超过允许上限时，都会导致氧化膜的质量下降。 当活性离子Cl一及F一存在时，氧化膜的孔隙率增加，膜层表面粗糙而疏松，甚至点状地穿孔，造成产品不可补救的弊病。有的产品为了获得柔软性，在电解液中可添加少量的MgCl2. A13+件含量增加往往使表面呈现白点或块状的白斑，使膜层的吸附性能下降，不容易染色。从处理方法上的经济考虑，一般需抽调槽底下部分的老溶液，补充一部分新溶液。 微量Cu2+的存在会使氧化膜出现暗色的条纹和斑点，可用直流电解除去。阴极电流密度控制在0．1～0．2A／dm2，使铜在阴极上析出。 Si常以悬浮状态存在，使氧化膜上出现褐色的粉状物，仔细地过滤可以除去，所以氧化槽中的杂质应控制在下述容量之内： 氯离子(C1一) <0．05g／L 氟离子(F一) <0．01g／L 铝离子(A13+) <20g／L 亚铁离子(Fe2+) <0．02g／L 铜离子(Cu2+) <0．02g／L 硅(Si) 微量 |
