铝氧化成膜系数影响因素

       铝是活泼金属，它暴露在空气中就会被氧化，在铝表面形成一层自然氧化膜，但这层自然氧化膜既软且薄，耐蚀、耐候差，因而不能做为铝（铝硬质氧化）的防腐层，须采用人工的方法使铝表面形成一层较厚的氧化膜才能让铝制品获得让人满意的抗腐蚀能力，其中应用较多的是化学氧化和阳极氧化这两种方法。化学氧化膜与自然氧化膜相比，膜的性能已经有了长足的进展，但在实际应用中，由于化学氧化膜还不具备足够的厚度和硬度，其抗腐蚀性、耐磨性以及化学还是不能满足人们的使用要求，所以铝的化学氧化膜的生成一般还只是作为铝表面处理过程中的预处理——作为涂层的基础底层，或者是作为暂时的防腐保护层。具有较好的抗腐蚀能力的人工膜还是阳极氧化膜，所谓铝的阳极氧化是把铝放在电解液中，以铝作为阳极进行铝阳极氧化电解作用，使铝表面形成阳极氧化膜的过程；由于在此过程中形成的Al2O3氧化膜具有足够的硬度和厚度，此膜的耐磨性能和耐腐蚀性能等一系列的物理、化学性能同自然氧化膜及化学氧化膜相比已经得以大大提高，因而能满足铝制品在很多不同场合和环境中的使用。其实不管使用何种电解液只要能使铝的阳极氧化得以发生，那么在铝的阳极氧化过程中都会发生如下反应：

  阴极：2H+ + 2e → H2 ↑ 

 阳极：4OH-- 4e→ 2H2O + O2          

  4Al + 3O2→ 2 Al2O3 

       即在阴极上，不断地有氢气析出，在阳极上产出的氧大部分与铝反应生成了氧化膜，另一小部分也以氧气的形式析出。如前所述，（压铸铝氧化）阳极氧化膜之所以比化学氧化膜和自然氧化膜具有更好的耐蚀性、耐候性等物理、化学性能，主要是因为阳极氧化膜比前二者具有更大的厚度，所以阳极氧化膜的成长厚度就成为了问题的关键。阳极氧化膜的厚度从理论上按法拉弟二定律导出如下公式：

  δ = KQ= k i t  式中δ——阳极氧化膜厚度，μm ( 微米 ).   

   i——电流密度，A/dm2 ( 安培/分米2 ).    

  t——阳极氧化时间，min ( 分钟 ).    

   Q——单位面积上电解电量，C/dm2 ( 库仑/平方分米 ).  

    K——成膜系数.   

     成膜系数K，人们一般将它视为常数。电流密度i是可用仪器仪表计量的，时间t也是可用计时器计量的，二者都是可控制的变量，而常数K，尽管人们一般将其视为常数，但这个常数的取值却不完全是固定的，在不同的地区，不同的企业，甚至同一企业不同的生产线，大家的取值却是有差别的，比如有的取0.25，有的取0.30，也有的取0.35，大约在0.30上下波动，这是为什么呢？因为这个常数本身是一个综合系数，它的取值主要决定于两方面，一个是阳极氧化电解过程中的电流效率，也就是通过的电量转化为Al2O3阳极氧化膜的比率η，另一个是氧化膜在电解液中的溶解程度，如果电流效率越高、膜溶解程度越低，则成膜系数就会越高。   

铝氧化成膜系数因素：

1：

           成膜系数随阳极氧化时间的加长而减小。

2：

            成膜系数随氧化电解液温度升高而减小。

3：

           成膜系数随H2SO4电解液浓度的加大而减小。 

4：

             成膜系数随阳极氧化电流密度的加大而增加。

      铝阳极氧化过程中成膜系数的影响因素除以上四个外，还有其它的影响因素，期侍人们去更多更深入地探讨。