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随着近代工业的发展，轻金属材料的应用日益广泛。铝及铝合金具有密度小、导电导热能力强、力学性能优异、可加工性好等一系列优点，在国民经济的各个部门获得了广泛的应用。在建筑领域，如日本的高层建筑98%采用铝合金作门窗及墙面装饰。

铝合金门窗与普通木门窗、钢门窗相比，具有质量轻、用材省、美观、耐腐蚀、维修方便等特点，虽然造价比普通木门窗高3~4倍，但由于长期维修费用低，所以有着广阔的发展前景。

在大气中铝及铝合金表面与氧作用能形成一层氧化膜，但膜薄（3×10-3 ~5×10-3μm）而疏松多孔，为非晶态的、不均匀也不连续的膜层，不能作为可靠的防护-装饰性膜层。目前，在工业上广泛地采用阳****氧化或化学氧化的方法，在铝及铝合金制件表面生成一层氧化膜，以达到防护-装饰的目的。 　　经化学氧化处理获得的氧化膜，厚度一般为0.3~4μm，质软、耐磨和抗蚀性能均低于阳****氧化膜。而经阳****氧化处理获得的氧化膜，厚度一般在5~20μm，硬质阳****氧化膜厚度可达60~250μm，其膜层与基体金属结合牢固，具有较高的耐蚀性、耐磨性和硬度。

多孔的氧化膜具有很强的吸附能力，易于用有机染料着色，同时还具有绝缘性能好、绝热抗热性能强等特点。

综上所述，铝和铝合金经阳****氧化处理后，在其表面形成的氧化膜具有良好的防护-装饰等特性。因此，被广泛用于航空、电器、电子、机械制造和轻工工业等方面。

本实验就是通过阳****氧化的方法制备铝合金表面的保护膜。通过本实验可以了解铝及铝合金表面处理的基本原理和基本方法，并通过铝阳****氧化进一步了解电解池中的阳****过程。 

基本原理

铝及铝合金在阳****氧化过程中作为阳****，阴****只起导电作用和析氢反应。常用的电解液为酸性，阳****氧化时，阳****反应首先是水的电解，产生初生态的[O]，初生氧有很强的氧化能力，它与阳****上的铝作用生成氧化铝，并放出大量热。生成的氧化膜在酸性电解液中，产生化学溶解作用，故所形成的氧化膜为多孔结构，由于多孔保证了电解液的流通而使氧化膜不断增厚。

其电****反应如下： 阳****            

H2O=[O]+2H++2e               　  

2Al+3[O]=Al2O3 阴****            

2H++2e=H2↑

多孔的氧化膜吸附能力强，易于染色，再经封闭处理，就可获得美观、防腐蚀性能良好的氧化膜。 实验过程

一、碱洗

目的：除掉铝制件表面污物，并将天然氧化膜除掉。

二、酸洗 　　目的：除掉碱洗后残留在制件表面上的黑色挂灰，同时兼有中和碱的作用，****污染电解液。酸洗后制件表面光亮，又称出光。

三、阳****氧化 　　阳****氧化在电解槽中进行，电解液为稀硫酸。铝片（阳****）与直流电源的正****相连，铅片（阴****）与电源负****相连，阴****面积与阳****面积之比1.5:1。

工艺条件：

阳****电流密度：DA=0.8~1.5 A?dm-2

温度：13~26℃

时间：30~40 min

四、染色  　　利用阳****氧化膜的多孔结构和强吸附性能，将已阳****氧化处理的铝制件浸渍在有机染料或无机染料的溶液中，则氧化膜针孔吸附染料而着色。

五、封闭 　　由于铝及铝合金生成的氧化膜具有高的孔隙率和吸附性，很容易被污染，尤其在腐蚀性环境中，腐蚀介质容易进入膜层孔隙而引起腐蚀。氧化膜染色后应进行封闭处理，以增加色泽的耐晒性和耐蚀性。

在工业生产中，经过阳****氧化的膜层，不管染色与否，一般都要进行封闭处理。本实验采用热水封闭，其原理为氧化膜表面和孔壁的三氧化二铝在热水中发生水化反应，生成水合氧化铝，使原来氧化膜的体积增加33~100%，氧化膜体积的膨胀使膜孔显著缩小，从而达到封孔的目的。

反应式为： 　　Al2O3+nH2O= Al2O3?nH2O