鋁合金硬質陽極氧化工藝簡便，其生成的氧化膜具有耐蝕性、耐磨性等許多獨特的性能，半個多世紀以來在眾多領域獲得廣泛應用。

陽極氧化膜的厚度和硬度隨著電流密度和脈沖時間的增加而增加，但存在一個范圍，對于電流密度的選取既要考慮生產效率又要考慮氧化膜的質量。過低的電流密度，雖可以獲得較好的氧化膜但對于實際生產來說是不經濟的，過高的電流密度可以使氧化膜以較快速度生長，但往往氧化膜容易出現燒蝕、脫落等現象；氧化膜的硬度隨氧化時間的延長逐漸下降。

以氧化膜的硬度和厚度為主要綜合指標，在常溫 T=20℃時，優化的工藝參數為：I₁=5.5A/dm²，I₂=1.8A/dm²，t₁=t₂=70s，τ=60min。電解液對溫度具有較強的適應性，在溫度在15~30℃范圍內，用優化工藝參數進行陽極氧化，可以滿足膜厚 50μm左右、硬度400HV 左右的要求。

陽極氧化膜的硬度沿氧化膜厚度的方向由外向內逐漸增大。氧化膜硬度的變化受多種因素的影響，氧化膜的電化學生長過程和溶解過程在陽極氧化過程中的相互作用是其變化的主要原因。陽極氧化膜硬度隨溫度的升高而下降，這與陽極氧化時極化電壓隨電解液溫度的上升而下降有關。

不同的后處理對氧化膜的性能有著重要的影響，經封閉處理的氧化膜其硬度要高于未經封閉處理的氧化膜的硬度，水合反應引起氧化膜孔隙率的下降是這種現象的主要原因。

SEM和 EDX 研究表明：氧化膜表面燒蝕點的形成與鋁合金基體中二次相在氧化時所產生的缺陷有關；氧化后殘留在氧化膜中的二次相為裂紋的擴展提供了條件。XRD研究表明：氧化膜在本質上是非晶態的。

通過 TEM 對陽極氧化試樣進行觀察，可以發現氧化膜獨特的多孔結構，氧化膜的胞孔以六角形緊密排列；對氧化膜的剖面進行觀察，可以發現緊密排列的平直的孔道，氧化膜的孔道由氧化膜的表面向內部呈現收縮的趨勢，這與陽極氧化時電壓的變化有關。

陽極氧化膜多孔結構的生長是一個自發的過程，這個過程受不同部位離子遷移能力和膜的內應力影響。

*本文章來源：劉磊-鋁合金常溫脈沖硬質陽極氧化工藝及其組織性能研究