各种因素对氧化膜硬度和生长速度的影响。

铝和铝合金表面上能否生成的硬质氧化膜层，主要取决于电解液的成份浓度，温度，电流密度，及其原材料的成分。

电解液的浓度

采用***电解液进行硬质阳极氧化时，一般在10%～30%浓度范围内，浓度低时，氧化膜硬度高，特别是纯铝比较明显，但对铜含量较高的铝合金（CY12）例外。因为含铜量较高的铝合金易生成CuAl2的化合物，这种化合物在氧化时溶解速度较快，极易烧毁铝零件。所以一般不适合用低浓度的***电解液，必须在高浓度（H2SO4在 300～400g/L）中进行氧化处理或采用交直流电叠加法处理。***阳极氧化目前国内外广泛使用的阳极氧化工艺就是***阳极氧化，和其他方法相比他在生产成本、氧化膜特点和性能上都具有很大优势，它成本低、膜的透明性好、耐腐蚀耐摩擦性好、着色容易等优点。

温度对膜层的影响

电解液温度对氧化膜的耐磨性影响极大，一般来说，如果温度下降，那么铝和铝合金的阳极氧化膜耐磨性能就，这是由于电解液对于膜的溶解速度下降所造成的，为了获得较高硬度的氧化膜。我们要掌握温度在±2℃范围内进行硬质阳极氧化处理为好。

铝在熔液表面瞬时形成非常稳定的氧化物。氧化的速度随着温度的升高和某些合金元素(如镁和铍)的存在而增加。而如果铝熔液表面没有受到于扰，那么在其表面形成的氧化物膜是自我限制的，任何紊流都会将氧化物膜搅和到大部分的熔液中，并产生新鲜的表面以有利于更多的氧化物形成。阳极氧化的常用工艺铝合金阳极氧化的常用工艺有：***阳极氧化工艺、铬酸阳极氧化工艺、草酸阳极氧化工艺和磷酸阳极氧化工艺。生成的氧化物膜和氧化物杂质非常***于铸铝件的性能，然而，在合金冶炼、熔化金属的转运或浇注和铸型注满的过程中都会引起紊流。

铬酸阳极氧化

铬酸阳极氧化得到的膜较薄，只有2－5um，能保持工件原有的精度和表面粗糙度；孔隙率低难染色，不做封孔也可使用；为了取得较厚的氧化膜，势必要增加外电压，其目的是为了消除电阻大的影响，而使电流密度保持一定，但电流较大时会产生激烈的发热现象，加上生成氧化膜时会放出大量的热量，使零件周围电解液温度剧烈上升，温度上升将会加速氧化膜的溶解，使氧化膜无法变厚。膜层软，耐磨性较差但弹性好；耐腐蚀力较强，铬对铝的溶解度小，使和缝隙内残留液对部件的腐蚀较小，适于铸件等结构件，该工艺在军事上用得较多。同时可以对部件质量进行检验，在裂纹处褐色电解液就会流出，很明显。

硬质阳极氧化原理

1 .阴极反应：

4H 4e=2H2↑

2. 阳极反应：

4OH－－4e=2H2O O2↑

3. 铝氧化

2A1 3O→A12O3

4 .氧化于阳极膜溶解的动平衡： 氧化膜随着通电时间的增加，电流增大而促使氧化膜增厚。与此同时，由于（Al2O3）的化学性质有两重性，即它在酸性溶液中呈碱性氧化物，在碱性溶液中呈酸性氧化物。无疑在***溶液中氧化膜液发生溶解，只有氧化膜的生成速度大于它的溶解速度，氧化膜才有可能增厚，当溶解速度与生成速度相等时，氧化膜不再增厚。所以一般不适合用低浓度的***电解液，必须在高浓度（H2SO4在300～400g/L）中进行氧化处理或采用交直流电叠加法处理。当氧化速度过分大于溶解速度时，铝和铝合金制件表面易生成带粉状的氧化膜。

硅对硬质合金有腐蚀作用。虽然一般将超过12%Si的铝合金称为高石圭铝合金，推荐使用金刚石刀具，但这不是绝1对的，硅含量逐渐增多对刀具的***力也逐渐加大。因此有些厂商在硅含量超过8%时就推荐使用金刚石刀具。硅含量在8%-12%之间的铝合金是一个过渡区间，既可以使用普通硬质合金，也可以使用金刚石刀具。虽然一般将超过12%Si的铝合金称为高石圭铝合金，推荐使用金刚石刀具，但这不是绝1对的，硅含量逐渐增多对刀具的***力也逐渐加大。但使用硬质合金应使用经PVD(物理镀层)方法、不含铝元素的、膜层厚度较小的刀具。