铝合金氧化膜的性能特点是什么？

一、硬度与耐磨性

铝合金氧化膜具有较高的硬度，这一特性使得铝合金表面的耐磨性得到显著提升。通常情况下，铝阳极氧化膜的硬度一般在200-500HV之间1。这种硬度的提升使得铝合金基材原本容易被划伤和磨损的问题得到改善，经过阳极氧化的铝合金型材表面变得坚硬、耐磨，不易被划伤。例如在一些经常受到摩擦或碰撞的铝合金制品中，如工业铝型材，氧化膜能够有效保护其表面。而且，阳极氧化是一个放热的加工过程，高温对阳极氧化硬度会起到提升作用。在一定范围内，加热铝阳极氧化膜，随着加热时间的延长，氧化膜硬度会升高。这是因为加热过程中，膜中的水分被去除，氧化膜的晶体结构发生变化所致。不过，如果加热过度，维持铝阳极氧化膜保护铝基体的性能会变差，氧化膜的硬度也不能保持。

二、耐腐蚀性

铝合金表面的氧化膜能够大大提高其耐腐蚀性。铝是一种活泼的金属，在空气中极易与氧、水等物质结合，通过加热、挤压出来的铝壳体表面的膜层十分薄弱，从而降低耐腐蚀性。而经过阳极氧化后，膜层加厚，形成一层致密的氧化膜，这层氧化膜可以更好地防止铝和空气直接接触，起到抵御酸碱物质腐蚀的作用，进而提高铝壳体等铝合金制品的使用寿命。同时酸对铝和生成的氧化膜进行化学溶解。尽管存在酸的溶解作用，但总体上阳极氧化后的氧化膜对铝合金的保护作用显著增强1。

三、装饰性

铝合金氧化膜在装饰性方面表现出色。铝型材阳极氧化封孔前，表面存在非常多而致密的孔隙，这些孔隙很容易吸附一些金属盐或染料，从而使铝制品表面能够形成丰富多彩的颜色。例如，铝及铝镁合金在硫酸液中取得的阳极氧化膜无色透明，含锰或硅的铝合金的氧化膜则为浅灰色或棕灰色。纯铝的膜层厚度可达40μm，一般防护-装饰性氧化膜厚为5-20μm。硫酸氧化膜多孔，孔隙率为10-15%，这种多孔结构吸附能力较强，膜层适合染色或电解着色，可用于装饰或作识别标记。不过，为提高膜的防护性能应进行封闭处理，在使用条件恶劣或耐蚀性要求较高时，还需要补充涂漆，并且漆膜与氧化膜具有良好的结合力1。

四、视觉效果

阳极氧化后的铝合金能够展示出整个工件的金属质感，给人一种高端的视觉感受。这种独特的视觉效果在一些对外观品质要求较高的铝合金制品中非常重要，例如在高端电子产品的外壳、高档建筑装饰材料等方面的应用，能够提升产品的整体品质和美观度。

五、结合性

阳极氧化的氧化膜与铝合金的结合方式有其独特性。阳极氧化氧化膜是附着在产品表面的，但又并非像其他表面处理方式那样只是简单的附着，而是与产品表面有较好的融合度，内层氧化膜和产品近乎融为一体。这种结合性使得氧化膜在铝合金表面比较牢固，不易脱落。与喷砂、喷涂或电泳等表面处理方式有着本质的区别，在后续的加工、使用过程中，能够保持较好的稳定性1。

六、绝缘性

铝及铝合金的阳极氧化膜，不再具备金属的导电性质，而成为良好的绝缘材料。当膜厚1μm时，击穿电压为25V。在一些需要绝缘性能的应用场景，如电子元件的封装、电气设备的绝缘部件等方面，经过阳极氧化处理的铝合金能够满足绝缘要求。并且，与其他绝缘材料相比，氧化膜薄、耐高温、能抵抗水蒸气及其他腐蚀性气体的浸蚀作用，不过也存在弹性小、吸湿性大、耐电压低等缺点，但可以通过封孔工序来改善，如使用ht830高温封孔剂等封孔操作可以提高耐蚀性、抗污染性和固色等能力。

七、绝热性

铝合金的阳极氧化膜是一种良好的绝热层，其稳定性可达1500°C，因此在瞬间高温下工作的零件，由于氧化膜的存在，可防止铝的熔化。氧化膜的热导率很低，为0.419-1.26W/(m·K)，在一些对隔热有要求的应用场景，如高温设备的隔热部件等方面，铝合金氧化膜能够发挥重要的作用。八、氧化膜结构特性铝合金的阳极氧化膜主要有两种类型：壁垒型阳极氧化膜和多孔型阳极氧化膜，其中多孔型阳极氧化膜在实际应用中更为常见。多孔型阳极氧化膜是由多孔层和阻挡层两部分组成，多孔层顾名思义就是有很多小孔的膜层，其孔洞半径以微米计；阻挡层存在于铝基体和多孔层中间，无孔致密，隔绝外界空气。这种结构使得氧化膜既具有阻挡外界侵蚀的能力，又具有一定的吸附性能，多孔层的存在使得氧化膜能够吸附润滑剂、染料等物质，而阻挡层则对铝合金基体起到较好的保护作用。氧化膜与基体结合牢固，因为氧化膜是由基体金属生成的，与基体金属结成为一个整体。氧化膜的孔隙多，孔隙成锥形毛细管状，孔径自内向外变大。