硬质氧化的简介及应用:

        硬质氧化全称硬质阳极氧化处理,硬质阳极氧化是一种厚膜阳极氧化法，这是一种铝和铝合金特殊的阳极氧化表面处理工艺。此种工艺，所制得的阳极氧化膜最大厚度可达250微米左右，在纯铝上能获得1500kg/mm²的显微硬度氧化膜，而在铝合金上则可获得400～600kg/mm²的显微硬度氧化膜。其硬度值，氧化膜内层大于外层，即阻挡层大于带有孔隙的氧化膜层，因氧化膜内有松孔，可吸附各种润滑剂，增加了减摩能力，氧化膜层导热性很差，其熔点为2050℃，电阻系数较大，经封闭处理（浸绝缘物或石蜡）击穿电压可达2000V，在大气中较高的抗蚀能力，具有很高的耐磨性，也是一种理想的隔热膜层，也有良好的绝缘性，并具有与基体金属结合得很牢固等一系列优点，因此硬质氧化处理在国防工业和机械零件制造工业上获得及其广泛的应用。
       硬质氧化主要应用于要求高耐磨、耐热、绝缘性能好等的铝和铝合金零件上，如各种作为圆筒的内壁，活塞、汽塞、汽缸、轴承、飞机货舱的地板、滚棒和导轨、水利设备、蒸汽叶轮、适平机、齿轮和缓冲垫等零件。用硬质氧化工艺来代替传统的镀硬铬镀层，与硬铬工艺相比它具有成本低，膜层结合牢固，镀液，清洗废液处理方便等优点。

铝及铝合金阳极氧化处理的作用:

        铝及其合金在空气中会氧化，铝表面自然形成的氧化膜是无晶型的，它会使铝金属表面失去原有的光泽，虽然这层天然氧化膜会使铝金属表面略有钝化，但却很薄，大约在4-5nm，而且孔隙率大，力学性能也差，它不能有效地防止大气中各种介质对铝金属的进一步腐蚀。经过阳极氧化处理，可以使铝及其合金表面获得一层比自然氧化膜厚得多的致密膜层（从几十微米甚至到几百微米）。这层人工氧化膜再经过封闭处理，无晶型的氧化膜转变成结晶型的氧化膜，孔隙也被封闭，因此使金属表面光泽能长久不变，抗蚀性能、机械强度都有所提高，经染色还可获得装饰性的外观。由于铝及其合金制品经过阳极氧化后具有许多特点，所以铝阳极氧化工艺在铝制品表面处理中应用较广。在工业上的应用大致可分为如下几种： 

(1) 防止制品腐蚀

       由于阳极氧化所得到的膜层经过适当的封闭处理，在大气中有很好的稳定性。不论是从硫酸溶液、草酸溶液或是铬酸溶液在正常工艺中获得的氧化膜，其耐蚀性能都是很好的，如日用铝制锅、壶，洗衣机内胆等。铬酸氧化法特别适用于铝焊接件及铆接件。  

(2) 防护-装饰

        在获得透明度高的氧化膜上，氧化膜具有可以吸附多种有机染料或无机颜料的特点，氧化膜上可获得各种光亮鲜艳的色彩和图案，加上近年来不少新工艺的出现如一次氧化多次着色、礼花图案、木纹图案、氧化胶印转移印花、瓷质氧化等，使铝制外观更加美丽悦目，这层彩色膜既是装饰层，又是防蚀层，如打火机、金笔及工艺品。  

(3) 作为硬质耐磨层

        在硫酸或草酸溶液中均可通过调整阳极氧化的工艺条件，获得厚而硬的膜层，利用膜层的孔和吸收性能来储存所选择性的油料，有效的应用于磨擦状态下工作的条件，同时具有润滑和耐磨的特点，如汽车及拖拉机的发动机汽缸、活塞等。  

(4) 作为电的绝缘层

        铝及其合金的氧化膜层具有电阻大的特点，膜层的厚度与电阻成正比，这一特点作为电的绝缘性具有一定的实用意义，可用作电容器的电介质，也可以用氧化铝作电缆的外包皮，，为其表面作绝缘层来代替胶包皮和塑料包皮在国外较为普及，膜厚为27.5μm时，其穿电压为441V。若采用酚醛树脂作膜孔填充，其耐穿电压可增大2倍，在草酸溶液中，当膜厚度增加时，可获得电阻200Ω、击穿电压为980V的优质绝缘层，当然利用这一特点除用于导线外，还可以用于其他电器等方面。  

(5) 作喷漆、电镀的底层

        由于氧化膜层具有多孔性及良好的吸附能力，与漆膜和有机膜有良好的结合力，可作喷漆底层。采用磷酸阳极氧化的膜层可作为铝上电镀的底层。  

(6) 用于现代建筑

       由于铝合金电解着色工艺的引进，近年来国内电解着色应用于建筑铝型材方面日趋增加，它不但有适宜建筑色调的古铜色、黑色、红色等，其耐磨度优于一般常规氧化，特别值重提出的是耐晒度甚佳，20年以上日晒夜露大气中不消色，这是与氧化着色法不可比拟的。电解着色法氧化的铝型材不单可用于建筑门窗，用它做商店柜台、货架等也尤为适宜。