铝型材阳极氧化膜的结构

铝型材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，后者称为阻拦层（也称活性层）。用电子显微镜观察研究可知，膜层的纵横面几乎全部呈现与金属表面垂直的管状孔，它们贯穿膜外层，直至氧化膜与金属界面的阻挡层。以各孔隙为主轴，周围是致密的氧化铝构成的一个蜂窝六棱体，称为晶胞，整个膜层是由无数个这样的晶胞组成。阻拦层是由无水氧化铝型材所组成薄而致密，具有高的硬度，有阻止电流通过的作用。氧化膜多孔的外层主要是由非晶型的氧化铝AL?O?及少量水合氧化铝γ-AL?O?·H?O所组成，此外，还含有电解液的阳离子。当电解液为硫酸时，膜层中硫酸盐含量在正常情况下为13%-17%。氧化膜的大部分优良特征都是由多孔外层的厚度及孔隙率所决定的，它们都与铝型材阳极氧化条件密切相关。多孔层结构的厚度取决于通电的电量。

铝型材氧化膜层的晶胞是以针孔为中心的密实六棱柱蜂窝结构。针孔（孙隙）的直径为0-50nm，由一个孔形成的一个氧化膜柱体可以称为一个“细胞”。随着氧化膜柱体的不断变化（生长），电阻也逐渐增大，当膜的生长速度等于膜的溶解速度时，膜厚也就不变了。最大膜厚将取决于所采用的电解液成分及电解工艺条件。

铝型材活性层是在电解一开始约25s之内就形成的。铝型材活性层的厚度和蜂窝六棱体壁厚主要取决于电压大小（在一定的电解液条件下）。也就是说铝型材氧化膜厚度只与阳极氧化电压有关。据测定，在硫酸电解条件下每伏活性层厚度为1.0nm/V,六棱柱体壁厚为0.8nm/V。例如用15V电压进行硫酸阳极氧化，活性层厚度=1.0nm/V×15V=15nm。多孔质层针孔（孔隙）的直径和数量，取决于电解质的性质和浓度，这也是决定了氧化膜的气孔率。在硫酸、草酸和铬酸溶液中生成的总气孔率均在12%-30%范围内（硫酸的取上限）。一般针孔的密度为4-5亿个/mm2。