鋁及其合金防護裝飾陽極氧化各工藝參數(shù)的影響
(1)硫酸。在一定的氧化時問內，氧化膜的厚度取決于氧化膜的溶解和生長速度的比率。通常隨硫酸濃度增加氧化膜溶解速度增大，反之亦然。氧化開始時氧化膜的成長速度濃溶液比稀溶液快，但隨氧化時間延長，濃溶液中膜的成長速度反而比稀溶液慢。
硫酸濃度偏高孔隙率增加，容易染色，一般防護一裝飾氧化采用18％～20％的硫酸。由于濃度高時膜層的硬度、耐磨性、耐蝕性下降，帶出損失多，故建筑鋁型材陽極氧化采用l5％左右下限濃度。加有鎳鹽的電解液，可使用較高的電流密度，為保持膜層的高生長速度和溶液的導電性，故采用較高的硫酸。
(2)鋁離子。新配槽時，必須要有l(wèi)g／L以上的鋁離子存在才能獲得均勻的氧化膜，以后在生產中由于膜的溶解，鋁離子會不斷積累，鋁離子的濃度影響電流密度、電壓、耐蝕性和耐磨性。鋁離子積累導致游離硫酸降低，導電性下降，當定電壓生產時，電流密度則降低，造成膜厚度不足，透明性下降，甚至出現(xiàn)白斑等不均勻現(xiàn)象。對控制電流工作時，會引起電壓升高，電耗增大。
若溶液無鋁離子，膜層耐蝕、耐磨性差：Al3+1g／L～5g／L，耐蝕、耐磨性好；Al3+繼續(xù)增加耐蝕、耐磨性明顯下降。
一般鋁離子控制在2g／L～12g／L范圍內，極限濃度為20g／L，大于此值必須部分更新溶液，即抽出1／3的溶液補充去離子水和硫酸，舊氧化液可用于鋁型材的脫脂工序。
(3)鎳鹽。在快速氧化液中加入8g／L～10g／L硫酸鎳可提高氧化速度、擴大電流密度和溫度的上限值，其作用機理不明。
(4)添加劑。交流氧化時加入添加劑可獲得厚度均勻、不發(fā)黃、硬度較高的膜層，克服了常規(guī)交流氧化存在的厚度不能增加，膜層均勻性差、膜硬度低，外觀發(fā)黃等缺點，膜層質量可與直流氧化媲美。
(5)草酸和甘油。加入二元酸和三元醇，可提高氧化膜硬度、耐磨和耐蝕性。一般認為它們可吸附于氧化膜上，形成一層使H+濃度大為降低的緩沖層，致使膜溶解速度降低，溫度的上限值亦可提高。
(6)溫度。氧化溫度是一個影響膜層性質起主導作用的參數(shù)。溫度升高溶液黏度降低，電流密度升高(電壓恒定時)或電壓降低(電流恒定時)有利于提高生產率和降低電耗，但卻帶來電解液對膜溶解的加劇，造成膜生成率、膜厚和硬性度降低，耐磨和耐蝕性下降。若同時電流密度也低則會出現(xiàn)粉狀膜層，氧化溫度高還會出現(xiàn)膜層透明度和染色性降低，著色不均勻。最優(yōu)質的氧化膜是在20℃±l℃的溫度下獲得的，高于26℃膜質量明顯降低，而低于l3℃氧化膜脆性增大。

陽極氧化是放熱反應，膜的生成熱很高，同時電解液內也產生焦耳熱Q=12R，氧化時溶渡溫度會不斷升高，所以必須采用強制冷卻法降低溫度，每m3電解液需要用4180kJ／h的制冷量。
(7)電流密度。是陽極氧化的重要參數(shù)，提高電流密度，嗅生成速度加快，生產效率提高，孔隙率增加易于著色。但溫度不能過高，否則溫升加快，膜溶解加快，對復雜零件還會造成電流分布不均引起厚度和著色不均勻，嚴重還會燒蝕零件。在攪拌強，制冷好的前提下可采用電流密度上限值，以提高工作效率。但電流密度也不宜低于0．8A／dm2，否則質量降低。
(8)電源波形和電壓的影響。鋁陽極氧化可使用直流電源、脈沖電源、交流電源以及交直流疊加電源。
硫酸法一般用連續(xù)波直流電源，電流效率高，硬度高和耐蝕性好。當操作條件掌握不當時易出現(xiàn)“起粉”和“燒焦”等現(xiàn)象。采用不連續(xù)波直流電時(如單相半波)，由于周期內存在瞬間斷電過程，創(chuàng)造了表面附近熱量及時散失的條件(與脈沖電流類似)，降低了膜層溶解速度，因此可提高極限厚度、允許提高電流密度和溫度的上限值，能避免“起粉”、“燒焦”和孔蝕現(xiàn)象，但是生產效率降低。
脈沖電源陽極氧化比直流電源陽極氧化膜層性能好，可全面提高氧化質量和氧化速度，還可避免“起粉”和“燒焦”等現(xiàn)象，可使用較高的電流密度，縮短氧化時間30％-節(jié)約電能7％?，F(xiàn)在用于建筑鋁型材陽極化的大功率的單向脈沖電源已問世，如日本的“慢”脈沖電源，意大利的“快”脈沖電源。國產5000A～10000A的脈沖電源已用于生產。

脈沖陽極化膜與直流陽極化膜的比較

交流電氧化是一種不用整流設備，將市電經變壓器降壓后直接可作電源，兩極均可氧化。因此交流電氧化具有成本低、功效高、節(jié)能等一系列優(yōu)點。由于存在負半周，所以獲得的氧化膜孔壁薄、孔隙率高、質軟、透明度高、染色性好，但硬度低、耐磨性差、膜層帶黃色，難以獲得l0μm以上的厚度。
往電解液中加入添加劑，可獲得硬度高、耐蝕性好、無黃色的、較厚的氧化膜，既適用于Al—Si、A1—Cu系等難氧化的鋁合金，又可適用于一般純鋁和建筑鋁型材，因此是一種大有發(fā)展前途的氧化電源。
交直流疊加電源，常用于草酸陽極氧化。日本和德國應用較多。
電壓與阻擋層厚度和電流密度有依賴關系。電壓高阻擋層增厚，孔壁增厚，耐蝕和耐磨性提高，但孔隙率降低，著色性能下降。電壓升高電流密度也高時，還容易造成氧化膜“燒焦”。電壓升高電能耗損增大。電壓也不能低于12V，否則硬度低，耐磨、耐蝕性差。一般裝飾性氧化采用l2V～16V，鋁型材采用18V一22V。
(9)攪拌。陽極氧化時產生的熱量如積存在氧化膜表面附近的液層，會導致氧化膜溶解和綜合性能下降，因此除冷卻電解液外尚需攪拌電解液，使零件附近的熱量迅速散失。攪拌可采用電解液體外循環(huán)，從表面吸入經熱交換后再從槽底管子中噴入。也可從槽底吹入干燥的壓縮空氣，空氣吹入量為12m3／h～36m3／h，空氣壓力取決于槽深度，槽深lm，壓力為l．5kPa～5kPa，槽深3m為8kPa～15kPa。

(10)氧化時間。硫酸法氧化膜的厚度與氧化時間的關系取決于槽溫和電流密度。通常防護一裝蝕性氧化膜厚度，一般零件6μm～12μm，建筑鋁型材要求l5μm±3μm，因此，氧化時間為20min～50min。氧化時間長，氧化厚度并不會按正比增加，還會降低膜層質量。
若采用電流密度為1A／dm2氧化，膜厚在6μm～14μm內，可按下列經驗公式粗略計算膜層平均厚度。
膜厚(μm)=0．25×氧化時間(min)

成分和工藝參數(shù)對膜層綜合性能的影響