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阳极氧化膜结构、性质与应用

1) 阳极氧化膜的结构 阳极氧化膜由两层组成， 多孔的厚的外层是在具有介电性质的致密的内层上成长起来的， 后者称为阻挡层(亦称活性层)。(1) 阻挡层 阻挡层是由无水的A12O3所组成， 薄而致密， 具有高的硬度和阻止电流通过的作用。(2) 多孔的外层 氧化膜多孔的外层主要是由非晶型的A12O3及少量 的r-A12O3.H2O还含有电解液的阴离子。

2) 阳极氧化膜的性质与应用 阳极氧化膜具有较高的硬度和耐磨性、极强的附着能力、较强的吸附能力、良好的抗蚀性和电绝缘性及高的热绝缘性。由于这些特异的性能， 使之在各方面都获得了广泛的应用。

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铝合金阳极氧化是将铝合金作为阳极置于电解液中，用不锈钢或纯铝作为阴极，接通电源后在铝合金表面发生电化学反应形成氧化膜的过程。阳极氧化膜的形成实质是两个过程的叠加：一是在铝合金表面生成氧化膜；二是氧化膜的溶解。只有当氧化膜的生成速度超过其溶解速度，方可得到一定厚度的氧化膜。按膜层结构可将阳极氧化膜分为壁垒型氧化膜和多孔型氧化膜。一般在硫酸、草酸、铬酸等酸性溶液中生成多孔型氧化膜，而在硼酸等弱酸电解液中生成壁垒型阳极氧化膜，航空、汽车工业中主要使用多孔型阳极氧化膜。铬酸阳极氧化是铝及其合金较常用的阳极氧化方式之一。该方法制备的阳极氧化膜具有膜层薄、耐蚀性能好、对铝合金零件疲劳性能影响小等优点，广泛用于航空、汽车工业中。

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氧化电流密度、阳极氧化温度和阳极氧化时间的改变会造成氧化膜结构(膜厚、孔隙率)的改变而影响氧化膜的耐磨性。可以看出铝合金基体被硬度高的氧化错陶瓷球磨损后表面出现较深的磨损沟槽，并伴随有开裂和脱层特征，铝外壳氧化，由此表明，本文试验条件下铝合金基体的磨损机制以磨粒磨损为主。而阳极氧化膜试样并未出现磨损沟槽，铝外壳氧化报价，而以开裂和脱层为主，表明阳极氧化处理使铝合金的磨损机制以磨粒磨损为主转化为以疲劳磨损为主。这主要是由于阳极氧化膜层硬度高，抗摩擦磨损性能优异，但是其韧性较低，抗接触疲劳性能较差，故在硬度高的氧化错陶瓷球配副反复作用下易于产生开裂和脱层。

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