硬质阳极氧化

硬质阳极氧化特点：氧化膜比较厚，硬度高，耐磨性好，孔隙率低，耐击穿电压高，表面不平整。

铝的硬质阳极氧化技术是以阳极氧化膜的硬度与耐磨性作为首要性能目标的阳极氧化技术，硬质阳极氧化技术除了明显提高铝材的表面硬度和耐磨性以外，同时也提高了耐腐蚀性、耐热性及电绝缘性等。硬质阳极氧化膜一般以机械工程应用或军事应用为目的，其厚度可达几十微米甚至上百微米。硬质阳极氧化膜与普通阳极氧化膜一般没有绝对明确的分界线，通常硬质阳极氧化膜厚度在25μ m 以上、横截面显微硬度350HV以上，也就是将厚度较厚和显微硬度较高作为区分。实际上，硬性规定具体指标来定义硬质氧化膜并不恰当，两种阳极氧化膜的硬度有一个过渡交叉的范围，而且显微硬度不仅与铝合金牌号、阳极氧化工艺等因素有关，还与横截面的测量位置密切相关。

硬质阳极氧化与普通阳极氧化的原理、设备、工艺和检测各方面没有本质差别，因此阳极氧化的理论和实践都对硬质阳极氧化有指导意义。但是在具体工艺措施方面仍然存在一些不同的侧重之处，其考虑的出发点主要在于在阳极氧化处理过程中，设法降低氧化膜的溶解性，主要有以下几个方面的工艺措施。

电流电压：硬质阳极氧化的外加电流／电压较高。普通硫酸阳极氧化的电流密度一般为1.0~1.5A/dm²，电压一般在18V以下；而硬质阳极氧化的电流密度一般为2~5A/dm²，电压在25V以上，最高甚至可能达到100V。硬质阳极氧化外加电压宜采用逐步递增电压的操作方法。由于硬质阳极氧化的操作电压比较高，升高电压的时间需要长一些，而普通阳极氧化电压较低，不必强调如此操作。正因为硬质阳极氧化处理需要较大电流密度和较长的时间，因此相应的能耗必然比较高。

电源：硬质阳极氧化采用脉冲电源或特殊波形电源。硬质阳极氧化在某些情形下可能需要采用不同波形的脉冲电源，尤其对于高铜铝合金或高硅铸造铝合金，普通直流阳极氧化很难进行。

槽液温度：硬质阳极氧化的槽液温度较低。普通硫酸阳极氧化的槽液温度一般在20℃左右，而硬质阳极氧化的温度一般在5℃以下。一般而言，阳极氧化的槽液温度越低，生成阳极氧化膜的硬度越高。

槽液浓度：硬质阳极氧化的槽液浓度较低。以硫酸阳极氧化为例，普通阳极氧化的槽液浓度一般在20%H₂SO₄左右；而硬质阳极氧化的槽液浓度一般低于15%。硬质阳极氧化的硫酸槽液中添加有机酸。在硫酸槽液中添加草酸、酒石酸等阳极氧化，甚至直接采用有机酸阳极氧化以提高膜的硬度。