陽(yáng)極氧化（anodic oxidation）

金屬或合金的電化學(xué)氧化。鋁及其合金在相應(yīng)的電解液和特定的工藝條件下，由于外加電流的作用下，在鋁制品（陽(yáng)極）上形成一層氧化膜的過程。陽(yáng)極氧化如果沒有特別指明，通常是指硫酸陽(yáng)極氧化。

為了克服鋁合金表面硬度、耐磨損性等方面的缺陷，擴(kuò)大應(yīng)用范圍，延長(zhǎng)使用壽命，表面處理技術(shù)成為鋁合金使用中不可缺少的一環(huán)，而陽(yáng)極氧化技術(shù)是應(yīng)用最廣且最成功的。

陽(yáng)極氧化是在金屬基底上形成較厚氧化物薄膜的一種方法 ｜ 在一個(gè)合適的電解液里通過在金屬上施加陽(yáng)極電位來驅(qū)動(dòng)。這個(gè)過程不但對(duì)在鋁制品上商業(yè)化制備防護(hù)涂層是重要的，而且對(duì)于鉭和鈦的商業(yè)應(yīng)用也非常重要，特別是高度集成的電解質(zhì)質(zhì)電容器。

在鋁及其合金上面的薄膜有以下通用的特性，可以廣泛應(yīng)用于金屬上

阻擋層 ｜ 有一層緊鄰金屬表面的、薄的、致密的和結(jié)合力好的薄膜，稱為阻擋層。

硬質(zhì)薄膜 ｜ 阻擋層被較厚的微孔材料層所覆蓋，這些微孔材料層可通過后陽(yáng)極電鍍處理密封，生成一層不透水的硬質(zhì)薄膜。

電阻和介電常數(shù) ｜ 薄膜材料的電阻和介電常數(shù)都較高，在20℃時(shí)電阻為4x10Ω·cm-'，介電常數(shù)為5-8。

透明處理 ｜ 采用合適的金屬組成和陽(yáng)極氧化處理，這種薄膜可以是透明的。

陽(yáng)極氧化的機(jī)理

在電解液中將陽(yáng)極電位施加于金屬，電解液決定了形成哪兩種薄膜：

非溶劑電解液 ｜ 如硼酸或磷酸銨對(duì)陽(yáng)極膜是無關(guān)緊要的。

溶劑電解液 ｜ 如硫酸、草酸和鉻酸會(huì)侵蝕薄膜。

非溶劑電解液在施加電位下相應(yīng)產(chǎn)生1.4nm/V的阻擋薄膜。它們作為電解質(zhì)電容器中的介電材料，但由于電位非常高，如400V或者更高，需要產(chǎn)生足夠厚的薄膜，因此沒有被用作防護(hù)涂層。

如何防護(hù) ｜ 溶劑電解液提供了解決這個(gè)難題的方法。它們?cè)谠S多離散點(diǎn)侵蝕阻擋層，阻擋層在這些侵蝕點(diǎn)下面連續(xù)重新形成，恢復(fù)對(duì)應(yīng)于施加電位的薄膜厚度，留下孔狀的覆蓋物，改善了薄膜的結(jié)構(gòu)。

孔結(jié)構(gòu)是規(guī)整的，在薄膜的外側(cè)部分強(qiáng)加了蜂窩圖案，按計(jì)劃出現(xiàn)緊密排列的六邊形陣列，其孔壁的厚度與阻擋層大致相同。因此，薄膜的厚度與非溶劑電解液的電位無關(guān)，但與時(shí)間相關(guān)。用作防護(hù)涂層的薄膜需要足夠厚，可在12~60V電位范圍內(nèi)不到1h長(zhǎng)成。

漫反射電子衍射圖案表明，新形成氧化物的結(jié)構(gòu)缺乏長(zhǎng)程有序，陽(yáng)極氧化后，孔狀薄膜可在沸水或水蒸氣中被密封，從而占據(jù)了額外足夠的體積來消除孔隙率。