1：陽(yáng)極氧化膜的形成過(guò)程

鋁型材陽(yáng)極氧化的成膜機(jī)理較為復(fù)雜；鋁型材的陽(yáng)極氧化主要發(fā)生在堿性電解質(zhì)溶液中，電流密度大，電壓高，而且伴隨著火花放電現(xiàn)象的發(fā)生；火花放電發(fā)生時(shí)，由于陽(yáng)極氧化局部溫度高達(dá)1000℃，產(chǎn)生的可促進(jìn)化學(xué)、電化學(xué)反應(yīng)的激發(fā)態(tài)物質(zhì)很多，涉及很多物理過(guò)程和化學(xué)過(guò)程；同時(shí)由于鋁型材的溶解以及溶液中的電解質(zhì)可能進(jìn)入膜層，鋁型材的陽(yáng)極氧化過(guò)程非常復(fù)雜；

陽(yáng)極反應(yīng)：

2OH^-→H2O+O+2e

O+Mg+H2O→MgO

O+Mg+H2O→Mg（OH）2

Mg→Mg^2+2e

2OH^-+Mg^2+→Mg（OH）2

陰極反應(yīng)：

2H^++2e→H2↑

在鋁型材氧化過(guò)程中，氧化電壓、氧化膜厚度隨時(shí)間的變化而呈現(xiàn)不同階段的變化，陽(yáng)極氧化過(guò)程中槽電壓和膜厚的變化大致可分為4個(gè)階段；

（1）開(kāi)始陽(yáng)極氧化至電火花出現(xiàn)之前的階段：該階段中槽電壓隨時(shí)間增加按線性規(guī)律迅速升高，膜的厚度也線性增加；

（2）電火花萌生至多個(gè)小火花在鋁型材表面快速游動(dòng)的階段：該階段中槽電壓隨時(shí)間的延長(zhǎng)而緩慢增加，膜厚的增加也較緩慢；

（3）出現(xiàn)中等電火花的階段：槽電壓和膜厚迅速升高；

（4）出現(xiàn)大的電火花直至結(jié)束的階段：槽電壓出現(xiàn)波動(dòng)，并隨時(shí)間延長(zhǎng)而增大，但基本維持在一定范圍內(nèi)，膜厚增加速度減小；

2：氧化膜組成與微觀結(jié)構(gòu)

鋁型材的陽(yáng)極氧化膜層也是由基底上生長(zhǎng)的致密層和與溶液直接接觸的多孔的疏松層組成；氧化膜的組成主要是氧化鎂；此外，根據(jù)氧化液組成的不同，氧化膜的組成也有所不同，如：鋁酸鹽電解液中氧化，氧化膜中含有Al2O3和MgAl2O4等；而硅酸鹽電解液中氧化，氧化膜組成中就會(huì)含有Mg2SiO4等物質(zhì)；

鋁型材陽(yáng)極氧化膜的微觀形貌會(huì)受電解質(zhì)種類與濃度、基體、時(shí)間、溫度、電流密度等條件影響；總的來(lái)看，鋁型材陽(yáng)極氧化膜微觀形貌均具有熔融狀、多孔狀、微裂紋的特征；

①熔融狀形貌是由于強(qiáng)烈火花放電使鋁型材表面瞬間溫度達(dá)1000℃以上，陽(yáng)極氧化產(chǎn)物被周圍的低溫溶液“淬冷”而形成的；在熔融狀產(chǎn)物周邊常附著有“球狀顆粒”氧化物，可能是由于在鋁型材熔融過(guò)程中顆粒氧化物被氣泡帶出從微孔中噴射而形成；

②多孔狀形貌是由于強(qiáng)烈的火花放電、高電壓、大量氣泡析出、氧化膜非均勻生長(zhǎng)而成；有的鋁型材氧化膜孔隙率甚至高達(dá)40%；微孔既是陽(yáng)極氧化放電通道，也是熔融狀氧化物不斷排出于氧化膜表面的通道；多數(shù)微孔呈圓形或橢圓形，是火花放電的結(jié)果，會(huì)隨陽(yáng)極氧化而不斷擴(kuò)大；有的微孔呈不規(guī)則的隙縫，是火花放電產(chǎn)物堆積的結(jié)果，會(huì)隨著陽(yáng)極氧化而不斷減小；

③微裂紋形貌是由于陽(yáng)極氧化膜受到熱應(yīng)力和拉應(yīng)力而形成；一是熔融狀氧化物受低溫電解液快速凝固過(guò)程所產(chǎn)生的過(guò)大熱應(yīng)力影響，造成氧化膜微裂；二是鋁型材陽(yáng)極氧化膜大多含有Ago，MgO的金屬與氧化物體積之比（P/B）約為0.79，小于1，這導(dǎo)致膜層受到拉應(yīng)力，鋁型材表面不能形成完整的氧化膜，從而形成網(wǎng)狀微裂紋；當(dāng)陽(yáng)極氧化時(shí)氧化膜離子電流取決于陽(yáng)離子時(shí)，應(yīng)力產(chǎn)生除了取決于金屬與氧化物體積之比，還與膜層增長(zhǎng)速度、溫度變化量有關(guān)；