硬質(zhì)氧化全稱硬質(zhì)陽極氧化處理。鋁合金的硬質(zhì)陽極氧化處理主要目的是，提高鋁及鋁合金的各種性能，包括耐蝕性、耐磨性、耐候性、絕緣性及吸附性等。它既適用于變形鋁合金，也可能用于壓鑄造鋁合金零部件。

　　簡(jiǎn)介

　　硬質(zhì)氧化全稱硬質(zhì)陽極氧化處理。硬質(zhì)陽極氧化膜一般要求厚度為25-150um，大部分硬質(zhì)陽極氧化膜的厚度為50-80um，膜厚小于25um的硬質(zhì)陽極氧化膜，用于齒鍵和螺線等使用場(chǎng)合的零部件，耐磨或絕緣用的陽極氧化膜厚度約為50um，在某些特殊工藝條件下，要求生產(chǎn)厚度為125um以上的硬質(zhì)陽極氧化膜，但是必須注意陽極氧化膜越厚，其外層的顯微硬度可以越低，膜層表面的粗糙度增加。硬質(zhì)陽極氧化的槽液，一般是硫酸溶液以及硫酸添加有機(jī)酸，如草酸、氨基磺酸等。另外，可通過降低陽極氧化溫度或降低硫酸濃度來實(shí)現(xiàn)硬質(zhì)陽極氧化處理。對(duì)于銅含量大于5%或硅含量大于8%的變形鋁合金，或者高硅的壓鑄造鋁合金，也許還應(yīng)考慮增加一些陽極氧化的特殊措施。例如：對(duì)于2XXX系鋁合金，為了避免鋁合金在陽極氧化過程中被燒損，可采用385g/L的硫酸加上15g/L草酸作為電解槽液，電流密度也應(yīng)該提高到2.5A/dm以上。

　　工藝方法

　　硬質(zhì)陽極氧化電解方法很多，例如：硫酸、草酸、丙二醇、磺基水楊酸及其它的無機(jī)鹽和有機(jī)酸等。所用電源可分為直流、交流，交直流疊加，脈沖及疊加脈沖電源等幾種，廣泛應(yīng)用的有下列幾種硬質(zhì)陽極氧化。

　　(1)硫酸硬質(zhì)陽極氧化法;

　　(2)草酸硬質(zhì)陽極氧化法。

　　(3)混酸型硬質(zhì)陽極氧化

　　其中，硫酸法是得到較廣泛應(yīng)用的一種硬質(zhì)氧化法

　　原理

　　硬質(zhì)陽極氧化原理

　　單純硫酸型鋁合金硬質(zhì)陽極氧化原理和普通陽極氧化沒有本質(zhì)區(qū)別，如果是混酸型硬質(zhì)氧化則存在一些附反應(yīng)。

　　1 .陰極反應(yīng)：4H+ +4e=2H2↑

　　2. 陽極反應(yīng)：4OH--4e=2H2O+O2↑

　　3. 鋁氧化：陽極上析出的氧呈原子狀態(tài),比分子狀態(tài)的氧更為活潑，更易與鋁起反應(yīng)：2Al+3O→Al2O3

　　4 .氧化于陽極膜溶解的動(dòng)平衡： 氧化膜隨著通電時(shí)間的增加，電流增大而促使氧化膜增厚。與此同時(shí)，由于(Al2O3)的化學(xué)性質(zhì)有兩重性，即它在酸性溶液中呈堿性氧化物，在堿性溶液中呈酸性氧化物。無疑在硫酸溶液中氧化膜液發(fā)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，當(dāng)溶解速度與生成速度相等時(shí)，氧化膜不再增厚。當(dāng)氧化速度過分大于溶解速度時(shí)，鋁和鋁合金制件表面易生成帶粉狀的氧化膜。

　　工藝特點(diǎn)

　　硬質(zhì)陽極氧化的電解液時(shí)在-10℃～+5℃左右的溫度下電解 。由于硬質(zhì)陽極氧化所生成的氧化膜層具有較高的電阻，會(huì)直接影響到電流強(qiáng)度的氧化作用。為了取得較厚的氧化膜，勢(shì)必要增加外電壓，其目的是為了消除電阻大的影響，而使電流密度保持一定，但電流較大時(shí)會(huì)產(chǎn)生激烈的發(fā)熱現(xiàn)象，加上生成氧化膜時(shí)會(huì)放出大量的熱量，使零件周圍電解液溫度劇烈上升，溫度上升將會(huì)加速氧化膜的溶解，使氧化膜無法變厚。另外，發(fā)熱現(xiàn)象在膜層與金屬的接觸處最嚴(yán)重，如不及時(shí)解決，加工零件的局部表面會(huì)因溫度上升而被燒壞。

　　解決辦法：就是采用冷卻設(shè)備和攪拌相結(jié)合。冷卻設(shè)備使電解液強(qiáng)行降溫，攪拌是為了使整槽電解液溫度均勻，以利于獲得較高質(zhì)量的硬質(zhì)氧化膜。